IA para anticipar las enfermedades de los olivares

Innovación

Mus musculus. Solanum tuberosum. Larus marinus. A la mayoría nos cuesta reconocer a los seres vivos por su nombre científico. Preferimos usar ratón, patata o gaviota, respectivamente.

Para quien no conozca las lenguas clásicas ni esté familiarizado con la taxonomía científica, este tipo de nombres aporta poca información. Sin embargo, esto no siempre es así. A veces, reconocemos parte de una palabra que nos anticipa de qué se trata. Como en el caso de Xylella fastidiosa. Quizá no sepamos qué significa Xylella, pero el apellido de fastidiosa nos avisa de que no puede ser nada bueno.

La Xylella fastidiosa es una bacteria fitopatógena que ataca a muchas especies de árboles de potencial económico, como la vid, el olivo, el almendro, el ciruelo o el limonero. Es complicado aislarla y cultivarla en el laboratorio, por lo que se ha ganado el adjetivo de fastidiosa. Esto ha provocado, además, que hasta ahora haya sido imposible encontrar un tratamiento frente a la infección.

La primera vez que se estudió la enfermedad, que estaba diezmando las vides del valle de Santa Ana, en California, no había terminado el siglo XIX. Desde entonces, la bacteria se ha extendido por América y ha causado brotes en zonas de Italia y España. La industria agrícola del planeta la sigue de cerca, ya que infecta el xilema (el tejido conductor de las plantas) y llega a obstruir los vasos, impidiendo que la savia fluya e incluso matando al árbol.

En Túnez, donde hasta ahora no ha habido rastro de la Xylella fastidiosa, la industria del aceite de oliva y la aceituna tiene en marcha un plan de vigilancia de la enfermedad, dirigido desde el Institut de l’Olivier. De la mano de Orange, han desarrollado un sistema que suma datos satelitales e información sobre el terreno con inteligencia artificial (IA) para anticipar los brotes de Xylella y otras enfermedades y optimizar su tratamiento.

Inteligencia artificial para la agricultura de Túnez

El proyecto Artificial Intelligence for Agriculture in Africa (3A), o inteligencia artificial para la agricultura en África, busca acercar los beneficios de la tecnología satelital y la IA a todos los agricultores. El piloto se desarrolla en Túnez, uno de los países del norte de África en los que opera Orange, y busca monitorizar las anomalías en los olivares y detectarlas con antelación para así mejorar las probabilidades de lograr un tratamiento exitoso.

Aunque buena parte de la atención se la lleva Xylella fastidiosa, los agricultores tunecinos tienen también otras preocupaciones, como Verticillium wilt. Esta enfermedad, causada por varios hongos de la familia Verticillium, afecta a más de 350 especies de plantas, muchas de ellas de gran valor comercial. Su propagación está, además, asociada a malas prácticas de cultivo, por lo que detectarla pronto para poder modificar las técnicas agrícolas a tiempo es la mejor forma de hacerle frente.

La primera aplicación real del proyecto 3A ha sido la app ZitApp, lanzada este año. Esta utiliza datos satelitales que procesa con la ayuda de tecnologías de deep learning para identificar anomalías en los olivares y notificar a los agricultores. Estos deben visitar el área y hacer un diagnóstico sobre el terreno de los problemas y sus causas, ayudados también por la aplicación. Además, ZitApp, también ofrece consejos e información sobre prevención y adaptación frente a los desafíos del cambio climático.

Datos y edge computing frente a las enfermedades

Uno de los desafíos de desarrollar tecnologías aplicadas de inteligencia artificial es tener un volumen de datos suficiente con el que entrenar a la IA. En el caso del proyecto 3A, se utilizaron datos de los satélites de monitorización del suelo del servicio europeo Copernicus (como los Sentinel), unidos a datos climáticos, científicos, agronómicos y empíricos.

«Además, nos hemos basado en la experiencia del Centro de Investigación Digital de Sfax [CRNS, por sus siglas en francés]. La solución reúne varios algoritmos de segmentación y detección y también aprovecha diferentes tipos de IA. El objetivo final es lograr una IA lo más descentralizada posible y situada lo más cerca posible de los agricultores”, explica Ahmed Ben Ali, Director de Investigación e Innovación de Sofrecom Túnez, una filial de Orange especializada en servicios de ingeniería de telecomunicaciones.

Una de las dificultades para lograr esta tecnología descentralizada fue mejorar el acceso a la plataforma en las zonas agrícolas, donde no siempre existe conectividad de banda ancha. En este sentido, el equipo de 3A está estudiando la forma de llevar la inteligencia artificial al campo, sacándola de los centros de procesamiento de datos (a los que los agricultores solo pueden acceder mediante la red móvil) y llevarla a los dispositivos mediante edge computing.

Por un lado, esto supondrá la extensión de la red de Orange para cubrir las zonas de trabajo de los agricultores. Por otro lado, el equipo del proyecto trabajará en el diseño de un dispositivo que tenga la potencia suficiente como para poder ejecutar los algoritmos de IA sobre el terreno. Todo para construir nuevas barreras frente a la expansión de la Xylella fastidiosa y proteger los olivares de Túnez.

Por Juan Fernández

Imágenes | Unsplash/Lucio Patone, Greg Keelen, Jeremy Bezanger

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