Drone Technology For Farming : पिकांच्या काढणीची वेळ सुचवेल ‘एआय-ड्रोन’

Drones For Agriculture in India : कोणताही शेतकरी आपल्या पिकातून जास्तीत जास्त विक्रीयोग्य उत्पादन काढण्याचा प्रयत्न करतो. मात्र प्रत्येक शेतकऱ्यांच्या पिकाची वाढ ही वेगवेगळी किंवा अनियमित असल्यामुळे गुणवत्ता आणि उत्पादनामध्ये मोठी तफावत अपरिहार्यपणे दिसून येते.

पिकाची पक्वता जाणून योग्य वेळी काढणी करण्याची जाणून घेण्यासाठी शेतकरी प्राधान्य देतात. भारतात आपल्याकडे क्षेत्र तुलनेने लहान असल्यामुळे शेतकरी प्रत्यक्ष फिरून, काही नमुने घेऊन पक्वतेची चाचपणी करू शकतो. परदेशामध्ये क्षेत्र मोठे असल्याने हे शक्य होत नाही.

अशा वेळी पक्वतेच्या वेगवेगळ्या टप्प्यावर असलेल्या उत्पादनाची काढणी झाल्यामुळे दर्जावर विपरीत परिणाम होऊ शकतो. अशा स्थितीमध्ये पिकांचे उत्तम आणि दर्जेदार उत्पादनाची खात्री मिळविण्यासाठी ड्रोन आणि कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा एकत्रित वापर फायदेशीर ठरू शकतो.

या दोन्ही तंत्रज्ञानाच्या साह्याने मोठ्या क्षेत्रावरील पिकाच्या स्थितीचे विश्‍लेषण अचूकपणे करता येईल, हा दृष्टिकोन ठेवून जपानमधील टोकियो विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ संशोधन आणि विकास करत आहेत. या संशोधनाचे निष्कर्ष ‘प्लॅण्ट फिनोमिक्स’मध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे.

अनेक विज्ञान काल्पनिकांमध्ये अन्नधान्यांच्या टंचाई व त्यानंतरच्या स्थितीवर भाष्य केल्याचे आढळले. त्याच प्रमाणे काही काल्पनिकांमध्ये मानवी गरजांच्या पूर्ततेसाठी संभाव्य अत्याधुनिक यंत्राच्या कल्पना मांडलेल्या असतात. अशाच एका दूरदृष्टीच्या ड्रोन आणि कृत्रिम बुद्धिमत्ता तंत्रज्ञानाचा वापर आपल्या पिकांच्या स्थितीबाबत सतत माहिती मिळवून त्याचा वापर प्रत्यक्ष कामांमध्ये करणे शक्य आहे.

अनेक कामे करण्यासाठी प्रत्यक्ष मनुष्यांचीही गरज कमी होत जाणार आहे. एकदा अचूक माहिती उपलब्ध झाली, की त्यावर आधारित पुढे स्वयंचलित आणि कृत्रिम बुद्धीवर चालणाऱ्या स्वायत्त यंत्रणा कार्यान्वित होतील.

या दिशेने टोकियो विद्यापीठातील संशोधक काम करत आहेत. त्यांनी पीक उत्पादन सुधारण्यासाठी विकसित केलेल्या स्वयंचलित प्रणालीचे प्रात्यक्षिक नुकतेच केले होते. त्याद्वारे एका दिवसामध्ये सर्व क्षेत्रातील पिकांची कापणी करणे शक्य होते.

टोकियो विद्यापीठातील सहयोगी प्राध्यापक वेई गुओ म्हणाले, की कल्पना खूप सोपी असली तरी तुलनेने या यंत्रणेचे आरेखन, अंमलबजावणी या बाबी कमालीच्या गुंतागुंतीच्या आहेत. शेतकऱ्यांना शेतातील पिकांच्या कापणीची नेमकी वेळ माहीत असल्यास दर्जेदार उत्पादनामध्ये वाढ होऊ शकते.

त्याच प्रमाणे वाया जाणारे घटक कमी झाल्याने पर्यावरणासाठीही फायदेशीर राहू शकते. कारण एकाच शेतकऱ्याच्या शेतातही पिकाची वाढ अनियमित असल्यामुळे ते पक्वतेच्या विविध टप्प्यांवर असू शकते.

कोणताही शेतकरी पिकाच्या प्रत्येक रोपांपर्यंत जाऊन निर्णय घेऊ शकत नाही. या ठिकाणीच आपल्याला ड्रोन उपयोगी ठरू शकतात. या ड्रोनला कृत्रिम बुद्धिमत्तेची जोड दिल्यास त्याचा फायदा लहान मोठ्या सर्व शेतकऱ्यांना होऊ शकतो. शेतकऱ्यांच्या वेळ, कष्ट आणि खर्चामध्ये मोठी बचत होऊ शकते.

(ॲनिमल केअर)

प्रा. गुओ हे स्वतः संगणक विज्ञान आणि कृषी विज्ञान या दोन्ही विषयांशी संबंधित आहेत. त्यांच्या या दुहेरी पार्श्‍वभूमीमुळे ते एकाच वेळी शेतीमध्ये काम करू शकेल असे अत्याधुनिक हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर करणे सोपे झाले. त्यांच्यासह त्यांचा गट विशेषतः ब्रोकोली या पिकामध्ये काम करू शकतील, अशा ड्रोन विशेष सॉफ्टवेअरवर काम करत आहेत.

ड्रोन एकापेक्षा अधिक वेळा फिरून पिकांचे वेगवेगळ्या तंत्रज्ञानाने प्रतिमा घेऊ शकतात. त्या प्रतिमांवर प्रक्रिया करून त्यातील पॅटर्न योग्य प्रकारे नोंदविण्याचे काम कृत्रिम बुद्धीमत्ता करू शकते. यात माणसाची फारशी गरज राहत नाही. त्यामुळे मजुरीवरील खर्चात प्रचंड बचत होते.

पुढे माहिती देताना प्रा. गुओ म्हणाले, की अचूक पक्वतेच्या आधी किंवा एक दिवस जरी कापणी केली गेली तरी शेतकऱ्यांचे उत्पन्न हे ३.७ टक्के ते २०.४ टक्के इतके कमी होऊ शकते. आमच्या प्रणालीतील ड्रोन शेतातील प्रत्येक वनस्पती ओळखून, त्याची यादी करतात. त्यांच्या घेतलेल्या प्रतिमांची माहिती एका प्रारूपामध्ये भरली जाते.

ही भरलेली माहिती शेतकऱ्यांना सुलभपणे समजेल, अशा स्वरूपामध्ये मांडली जाते. सध्या ज्या प्रकारे ड्रोन आणि संगणकांच्या किमती शेतकऱ्यांच्या आवाक्यात येत आहेत, त्याच प्रमाणे ही व्यावसायिक प्रणालीही शेतकऱ्यांच्या आवाक्यात ठेवणे शक्य होईल, असा विश्‍वास आहे.

(टेक्नोवन)

संशोधनापुढील मुख्य आव्हान
प्रतिमेचे विश्‍लेषण करणे, त्यातून योग्य ती माहिती वेगळी करणे, हेच संशोधन संघासमोरील मुख्य आव्हान होते. कारण प्रतिमेच्या स्वरूपातील माहितीसाठा गोळा करणे तुलनेने सोपे आहे. मात्र वाऱ्यासोबत हलणारे पीक, छायाचित्रे घेण्याचा वेळ, ऋतूंनुसार बदलणारा प्रकाश इ. यामुळे छायाचित्रांमध्ये भिन्नता येते.

अशा स्थितीमध्ये प्रणालीला प्रशिक्षण देताना ड्रोनला दिसणाऱ्या प्रतिमांच्या विविध पैलूंवरच अधिक काम करावे लागते. त्यातून त्यांची नेमकी ओळख पटविण्यासाठी प्रयत्न करावे लागतात. दुसरी अडचण किंवा समस्या म्हणजे उच्च दर्जाच्या प्रतिमांमध्ये मोठ्या पिक्सेल्सची संख्या असते. (सध्या सामान्य स्मार्ट फोनचे पिक्सेल्स वाढत चालले आहेत.) विशेषतः या उच्च दर्जाच्या प्रतिमांची माहिती प्रचंड मोठी असल्यामुळे ती साठवणे व त्याचे विश्‍लेषण यासाठी उच्च दर्जाचे संगणक व अन्य घटकांची आवश्यकता भासत आहे. हे पुन्हा शेतकऱ्यांच्या आर्थिक क्षमतेबाहेर जाण्याचा धोका वाटतो.

आम्हाला भेडसावणाऱ्या या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी विशेषतः वनस्पतीच्या वाढीच्या विविध वैशिष्ट्यांचे नेमकेपण जाणून घेण्यासाठी केवळ प्रयोगशाळेत काम करून चालणार नाही, तर प्रत्यक्ष शेतामध्ये दीर्घकाळ काम करावे लागणार आहे. म्हणजेच तयार केलेल्या प्रणाली सातत्याने वापरून त्यांतील त्रुटी कमी करत न्याव्या लागतील.
- प्रा. वुई गुओ, सहाय्यक प्राध्यापक, टोकियो विद्यापीठ