Ny AI-app forudsiger klimaændringsstress for landmænd i Afrika

Et nyt værktøj til kunstig intelligens (AI) tilgængeligt gratis i en smartphone-app kan forudsige afgrødeproduktivitet på kort sigt for landmænd i Afrika og kan hjælpe dem med at beskytte deres basisafgrøder – såsom majs, kassava og bønner – i lyset af klimaopvarmningen, ifølge forskere fra Penn State. Holdet vil afsløre det nye værktøj - som vil arbejde sammen med deres eksisterende AI-assistent, kaldet "PlantVillage Nuru" - for at falde sammen med FN's klimatopmøde, der afholdes i dag (23. september) i FN's hovedkvarter i New York City.

"Hundrevis af millioner af afrikanske landmænd lider allerede under virkningerne af klimaændringer, " sagde David Hughes, lektor i entomologi og biologi. "For eksempel, tidligere i år, som har været det varmeste år nogensinde, Mozambique blev ramt af to cykloner, begge blandt de stærkeste nogensinde registreret i Østafrika. De forårsagede næsten 1 milliard dollars i skader og ødelagde næsten 80 procent af hovedafgrøderne i hele regionen. De ændrede også nedbørsmønstre i hele Østafrika, hvilket yderligere påvirkede afgrøderne."

Hughes tilføjede, at størstedelen af ​​disse landmænd fortsat er uforberedte på de klimaændringspåvirkninger, der endnu ikke kommer. For eksempel, mange af de mere end 95 procent af afrikanske landmænd, der udelukkende er afhængige af regn for at vande deres afgrøder, vil ikke være i stand til at håndtere de stigende tørkeforhold, der forventes, han sagde.

PlantVillage Nuru er en eksisterende AI-assistent, der bliver brugt i hele Afrika til at diagnosticere afgrødesygdomme. Forskerne har nøje testet ydeevnen af ​​deres maskinlæringsmodeller med lokalt indkøbte smartphones i de typiske høje lys- og temperaturindstillinger på en afrikansk farm. I disse tests, appen viste sig at være dobbelt så god som menneskelige eksperter til at stille præcise diagnoser, og det øgede landmændenes evne til at opdage problemer på deres egne gårde.

Nu kan PlantVillage Nuru trække data ind fra FN's WaPOR (Water Productivity through Open access of Remotely sensed derived data)-portal, en database, der integrerer 10 års satellit-afledte data fra NASA og beregner relevante målinger for afgrødeproduktivitet givet det tilgængelige vand. PlantVillage Nuru inkorporerer også vejrudsigtsdata, et jorddatasæt for Afrika, og FN's afgrødekalender, som er en række algoritmer på adaptive foranstaltninger, der kan tages under visse betingelser. PlantVillage AI-værktøjet inkorporerer titusindvis af datapunkter på tværs af Afrika, og flere hundrede indsamles hver dag. Alle disse data er frit tilgængelige for det globale samfund, som kan arbejde i fællesskab for at forbedre AI'en.

Specifikt, AI-assistenten har mulighed for at integrere forskellige datastrømme for at give information om tørketolerance af afgrøder og hvilke afgrøder der er egnede i hvilke områder, for eksempel. Ud over, appen giver råd, der kan hjælpe landmænd med at lære om afgrødesorter, der er klimabestandige, overkommelige kunstvandingsmetoder, og oversvømmelsesbegrænsende og jordbevaringsstrategier, blandt andre bedste praksisser.

Selvom værktøjet er smartphone-baseret, den kan tilgås via en webside for at informere forskellige interessenter. I Kenya, PlantVillage AI-værktøjet informerer beskeder, der derefter sendes ud til SMS-telefoner over hele landet. Ifølge Hughes, holdet håber, at med tiden og med den rette støtte, det vil være i stand til at udvide denne service til hele Afrika, potentielt hjælpe millioner af landmænd med at forberede sig på klimaopvarmning.

"Vores mål er at skubbe til adfærdsændringer, der vil hjælpe landmændene med at forberede deres bedrifter til at være klimaklare, " sagde Hughes. "Der er proaktiv adfærd, såsom plantning for øget afgrødediversitet, fremmer jordfugtighedsbevarelse og engagerer sig i vandhøst, som er kendt for at øge modstandskraften. Vores AI-værktøj er i de tidlige stadier, men det bliver bedre med tiden og med mere træning. Vi udgiver den nu, så vi kan kickstarte det nødvendige samarbejde, vi har brug for, for at hjælpe afrikanske landmænd med at tilpasse sig klimaforandringerne. Som det afrikanske ordsprog siger:'Hvis du vil gå hurtigt, gå alene. Hvis du vil gå langt, gå sammen.' Klimaforandringerne betyder, at vi skal handle sammen for at hjælpe dem, der har størst behov."