Pazartesi, Mart 4, 2024
Ana Sayfa Yapay Zeka Yapay zeka, bitki gözleminde hassasiyeti artırıyor

Yapay zeka, bitki gözleminde hassasiyeti artırıyor

Yapay zeka, bitki gözleminde hassasiyeti artırıyor
Yapay zeka, bitki gözleminde hassasiyeti artırıyor

Yapay zeka (AI), bitki bilimcilerinin geleneksel yöntemlerle mümkün olamayacak kadar eşi benzeri görülmemiş miktarda veri toplamasına ve analiz etmesine yardımcı olabilir.

Zürih Üniversitesi’ndeki (UZH) araştırmacılar, bitkilerin çevredeki değişikliklere nasıl tepki verdiğini göstermek için üniversitenin deney bahçesinde büyük verileri, makine öğrenimini ve saha gözlemlerini kullandı.

İklim değişikliği, bitkilerin değişen bir ortamda nasıl hayatta kalabileceğini ve gelişebileceğini bilmeyi giderek daha önemli hale getiriyor. Laboratuardaki geleneksel deneyler, bitkilerin çevresel faktörlere tepki olarak pigment biriktirdiğini göstermiştir.

Bugüne kadar bu tür ölçümler numune alınarak yapılıyordu ve bu durum tesisin bir kısmının sökülmesini ve dolayısıyla zarar görmesini gerektiriyordu. “Binlerce veya milyonlarca örneğe ihtiyaç duyulduğunda bu emek yoğun yöntem geçerli değildir.

Üstelik tekrarlanan numuneler almak bitkilere zarar verir ve bu da bitkilerin çevresel faktörlere nasıl tepki verdiğine ilişkin gözlemleri etkiler. Bunun için uygun bir yöntem bulunamadı. çalışmanın ilk yazarı Reiko Akiyama, “bir ekosistem içindeki bireysel bitkilerin uzun vadeli gözlemlenmesi” diyor.

UZH’nin Üniversite Araştırma Öncelik Programı’nın (URPP) “Evolution in Action” desteğiyle, bir araştırmacı ekibi artık bilim adamlarının doğadaki bitkileri büyük bir hassasiyetle gözlemlemelerine olanak tanıyan bir yöntem geliştirdi.

PlantServation, saha görüntülerini analiz etmek için güçlü görüntü toplama donanımı ve derin öğrenme tabanlı yazılımı birleştiren bir yöntemdir ve her türlü hava koşulunda çalışır.

Milyonlarca görüntü, sağlamlığın evrimsel hipotezini destekliyor

Araştırmacılar, PlantServation’ı kullanarak bitkilerin (üstten görünüm) görüntülerini topladılar. Arabidopsis UZH’nin Irchel Kampüsü’ndeki deneysel alanlardaki bitkileri üç tarla sezonu boyunca (sonbahardan ilkbahara kadar beş ay süren) incelediler ve ardından makine öğrenimini kullanarak dört milyondan fazla görüntüyü analiz ettiler. Veriler, sıcaklık, ışık yoğunluğu ve yağıştaki mevsimsel ve yıllık dalgalanmalara yanıt olarak “antosiyanin” adı verilen bir bitki pigmentinin türe özgü birikimini kaydetti.

PlantServation ayrıca bilim adamlarının hibrit bir poliploid türün doğal türleşmesinden sonra olanları deneysel olarak kopyalamasına da olanak sağladı. Bu türler, bitkilerdeki tür çeşitliliğinin yaygın bir türü olan atalarının tüm genomunun kopyalanmasından gelişir. Buğday ve kahve gibi birçok yabani ve kültür bitkisi bu şekilde ortaya çıkmıştır.

Bu çalışmada hibrit poliploid türlerin antosiyanin içeriği A. kamçatika iki atasınınkine benziyordu: sonbahardan kışa kadar antosiyanin içeriği sıcak bir bölgeden gelen ata türlerinkine benziyordu ve kıştan ilkbahara kadar daha soğuk bir bölgeden gelen diğer türlere benziyordu.

Çalışmanın iki yazarından biri olan Rie Shimizu-Inatsugi, “Araştırmanın sonuçları, bu hibrit poliploidlerin atalarının çevresel tepkilerini birleştirdiğini doğruluyor, bu da poliploidlerin evrimi hakkında uzun süredir devam eden bir hipotezi destekliyor” diyor.

Irchel Kampüsü’nden uzak bölgelere

PlantServation, UZH’nin Irchel Kampüsü’ndeki deney bahçesinde geliştirildi. “PlanServation’ın donanım ve yazılımını geliştirmek için Irchel Kampüsü’ndeki bahçeyi kullanabilmek bizim için çok önemliydi, ancak uygulaması daha da ileri gidiyor: güneş enerjisiyle birleştirildiğinde donanımı uzak sahalarda bile kullanılabilir.

Ekonomik ve Güçlü donanım ve açık kaynaklı yazılım sayesinde PlantServation, yapay zekayı kullanarak yapay zeka dışındaki bitkileri araştıran gelecekteki birçok biyoçeşitlilik çalışmasının önünü açıyor.

Arabidopsis – buğday gibi mahsullerden çevre için önemli bir rol oynayan yabani bitkilere kadar,” diyor URPP Evolution in Action’ın ilgili yazarı ve eş direktörü Kentaro Shimizu.

Proje, AI görüntü analizinde uzmanlaşmış bir şirket olan LPIXEL ve diğerlerinin yanı sıra Kyoto Üniversitesi ve Tokyo Üniversitesi’ndeki Japon araştırma enstitüleri ile UZH Küresel İlişkiler ve Uluslararası Liderlik Küresel Strateji ve Ortaklıklar Finansman Programı kapsamında disiplinlerarası bir işbirliğidir. Japonya Bilimi Teşvik Derneği’nin (JSPS) araştırma hibe programı. Proje ayrıca İsviçre Ulusal Bilim Vakfı’ndan (SNSF) da fon aldı.

Kyoto Üniversitesi ile Stratejik Ortaklık

Kyoto Üniversitesi, UZH’nin stratejik ortak üniversitelerinden biridir.

Stratejik ortaklık, yüksek potansiyele sahip araştırma işbirliklerinin, örneğin UZH Küresel Strateji ve Ortaklık Finansman Programı yoluyla gelişmek için gerekli desteği almasını sağlar.

Son yıllarda, Kyoto Üniversitesi ile UZH arasındaki pek çok ortak araştırma projesi halihazırda fon aldı; bunların arasında “PlantServation” da yer alıyor.

BENZER KONULAR

Yalnızca insanların çözebileceği bir yapay zeka sorunu

MIT Profesörü Simon Johnson, “Uzun süredir refahı paylaşmak için mücadele ediyoruz” diyor. “Ailenizin sizi Avrupa’da görmeniz için sürüklediği her katedral, daha yüksek üretkenliğin mümkün...

Yapay zeka bir sonraki seçimde nasıl oy kullanacağınızı tahmin edebilir mi?

ChatGPT benzer biçimde suni zeka teknolojileri bugünlerde her şeyi yapıyor benzer biçimde görünüyor: kod yazmak, müzik bestelemek ve hatta ustalaşmış fotoğrafçılar tarafınca çekildiğini düşüneceğiniz...

Hayvan davranışlarını takip etmek için yapay zekanın gücünü açığa çıkarın

Hareket, beynin vücudu nasıl çalıştırdığına ve kontrol ettiğine dair bir pencere sunar. Pano ve kalem gözleminden modern yapay zeka tabanlı tekniklere kadar, insan ve...
- Advertisment -

Son Eklenenler

X-Işını Astronomisinde Paradigma Değişimi

- Advertisement - 9 Ocak 2024’te fırlatılan Einstein Sondası, ESA ve MPE’nin katkılarıyla Çin Bilimler Akademisi liderliğindeki bir ortak girişimdir. Amacı, kozmik olaylardan kaynaklanan X-ışını...

Gücün Sınırlarına Meydan Okuyan Lazer Yapımı Metaller

- Advertisement - Lazer bazlı katmanlı üretim yoluyla üretilen yenilikçi yüksek entropili alaşımlar, endüstriyel uygulamalar için benzeri görülmemiş bir güç ve esneklik sunar. Gelişmiş tekniklerle...

Hücresel atık yönetimi ve yaşlanmada otofaji genlerinin yeni rolleri

Yaşla birlikte azalan otofaji, araştırmacıların daha önce şüphelendiğinden daha fazla gizemi barındırıyor olabilir. Buck Enstitüsü, Sanford Burnham Prebys ve Rutgers Üniversitesi'nden bilim adamlarının, yanlış...

Antibiyotik Direnci Araştırmalarında Oyunun Kurallarını Değiştirecek Bir Şey

Antibiyotiğe dirençli bakterilerle mücadeledeki potansiyeli nedeniyle incelenen bir bakteriyofaj olan φX174, alternatif antibiyotiklerin geliştirilmesine yönelik yeni bilgiler sunuyor. yaşında COVID-19kelime "virüs” bulaşma, hastalık ve hatta...