IA na agricultura

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Um futuro próximo no qual a inteligência artificial estará presente em boa parte de nossas vidas, ajudando em tarefas do cotidiano, não pode ser mais considerado cenário hipotético de um filme de ficção científica. As pesquisas e perspectivas de aplicações da visão computacional, entre outras tecnologias desenvolvidas atualmente, demonstram que essa realidade está mais próxima do que acreditamos.

A visão computacional, como o nome sugere, é uma técnica de processamento de imagem que usa algoritmos computacionais com o objetivo de simular a visão humana e sua capacidade de olhar, interpretar, classificar e tomar decisões. Sua aplicação pode abranger áreas como agronomia, astronomia, biologia, biometria, medicina e muitas outras.

Visando apresentar e promover avanços em estudos na área, o Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP iniciou o Workshop de Visão Computacional como um espaço para pesquisadores, docentes, alunos e interessados trocarem conhecimentos e experiências sobre o assunto.

Em sua 11ª edição, realizada entre os dias 5 e 7 de outubro, o evento contou com mais de 100 trabalhos inscritos, versando sobre as atualidades e expectativas de uso nas áreas médica e agrícola, além dos estudos das ciências exatas para o aperfeiçoamento de equipamentos de hardware.

De acordo com o organizador do Workshop e docente do SEL, Marcelo Andrade da Costa Vieira, o evento, assim como a técnica, vem crescendo e despertando o interesse de muitos pesquisadores e alunos por causa da evolução do hardware. A visão computacional também se expandiu na EESC: o que antes era oferecida apenas como uma disciplina de graduação, atualmente está presente também em estudos de pós-graduação e na temática de grupos de pesquisa.

“O objetivo do Workshop, que no início era despertar e aumentar o interesse pela a área, foi superado após sua realização em várias cidades do país e a notória visibilidade de pesquisadores internacionais na participação no evento e na submissão de trabalhos”, salientou Vieira.

Entre os convidados estiveram presentes o professor da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Jacob Scharcanski, que tratou do assunto na área médica, o docente da Tampere University of Technology, Alessandro Foi, que apresentou seus estudos matemáticos para o aperfeiçoamento dos algoritmos computacionais, e o pesquisador da Embrapa Instrumentação, Lucio André de Castro Jorge, que abordou o uso da técnica na agricultura.

No campo, os veículos aéreos não tripulados (conhecidos como VANTs) auxiliam na captação de imagens para o monitoramento de lavouras. Em uma plantação de laranjas, por exemplo, é possível usar a visão computacional para monitorar a saúde das plantas com uma câmera apropriada e um sistema de análise e processamento das imagens obtidas por meio dela.

Segundo Jorge, essa é atualmente uma ferramenta fundamental para a agricultura, pois utiliza técnicas para monitoramento por intermédio de diversos sensores que captam desde imagens visíveis até aquelas não perceptíveis ao nosso olho – isso é possível porque os sensores também captam ondas eletromagnéticas cujas frequências estão em faixas fora do espectro da luz solar que podemos enxergar, conhecidas como ultravioleta e infravermelho. Assim, “permitem identificar alterações nas plantações, desde falhas de plantio, problemas com adubação e também na identificação de pragas e doenças”, explicou o pesquisador. E a aplicação não fica só no campo, mas engloba também tecnologias de análise dos produtos pós-colheita, que conferem a qualidade, a genética e monitoram até mesmo animais.

A maneira como funciona o sistema de visão computacional varia de acordo com a aplicação esperada. Entretanto, etapas típicas são comuns em vários modelos, como a aquisição de imagem, o pré-processamento, a extração de características, a detecção e segmentação e o processamento de alto nível, sendo essa última o principal gargalo, devido a limitações do hardware.

Entretanto, com o avanço das técnicas computacionais nos últimos anos, principalmente as que possibilitam o uso de sensores embarcados em ‘drones’ e robôs terrestres, está sendo possível dar um novo salto na qualidade de monitoramento de lavoura e animais.

 “A expectativa é que, com as pesquisas e avanços de tecnologias na área, o processamento de grande volume de dados em tempo real, aliado às tecnologias de internet das coisas e FastData – nova tendência de softwares para compreender grande quantidades de dados em tempo real –, proporcione um salto significativo no entendimento de vários processos produtivos na agricultura”, afirmou o pesquisador.

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