माती-पोहणारा रोबोट ते रिअल टाइममध्ये रूट झोनमधील परिस्थिती जाणून घेऊ शकणारे संगणकीय मॉडेल्सपर्यंतचे प्रकल्प जे उत्पादन खराब होण्याचा अंदाज लावू शकतात. डिजिटल शेतीसाठी कॉर्नेल पुढाकारचा नवीन संशोधन इनोव्हेशन फंड.
कृषी आणि जीवन विज्ञान महाविद्यालय, अभियांत्रिकी महाविद्यालय, संगणन आणि माहिती विज्ञान, कॉर्नेल टेक आणि पशुवैद्यकीय औषध महाविद्यालय (CVM) - संशोधकांच्या आठ अंतःविषय संघांना $225,000 पर्यंतचे तीन वर्षांचे पुरस्कार प्राप्त होतील. अर्ज करण्यासाठी, संघांना कॉर्नेल फॅकल्टी सदस्यांचा समावेश करण्याची आवश्यकता आहे, जेणेकरून क्रॉस-कॅम्पस सहयोगाची खात्री होईल.
"हे संशोधन प्रकल्प डिजिटल साधनांच्या रोमांचक क्षमतेचे प्रतिनिधित्व करतात, जसे की संगणकीय मॉडेल्स, रोबोटिक सिस्टीम, कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि 'इंटरनेट ऑफ थिंग्ज', जे अन्न-उत्पादन प्रक्रियेच्या प्रत्येक टप्प्यावर शेतीचे रूपांतर करतात," म्हणाले. सुसान मॅककौच, प्लांट ब्रीडिंग आणि जेनेटिक्सच्या बार्बरा मॅकक्लिंटॉक प्रोफेसर आणि कॉर्नेल इनिशिएटिव्ह फॉर डिजिटल ॲग्रीकल्चर (CIDA) च्या संचालक. "यासारख्या आंतरविद्याशाखीय सहकार्यांमुळे शेतीची उत्पादकता आणि टिकाऊपणा वाढवण्यासाठी आणि शोध आणि व्यावहारिक नवकल्पनांची पाइपलाइन वाढवण्यासाठी विज्ञानाच्या सीमांना चालना मिळेल."
CVM मधील लोकसंख्या मेडिसिन आणि डायग्नोस्टिक सायन्सेस विभागातील सहयोगी प्राध्यापक रेनाटा इव्हानेक यांच्या अध्यक्षतेखाली सुमारे तीन डझन प्राध्यापक सदस्यांच्या बहु-अनुशासनात्मक गटाने 31 प्रस्तावांमधून आठ प्रकल्प निवडले. पुरस्कारांसाठी निधी CIDA रिसर्च इनोव्हेशन फंड आणि यूएस डिपार्टमेंट ऑफ ॲग्रीकल्चर हॅच ऍक्ट प्रोग्राममधून येतो.
प्रकल्प:
स्थानिक आणि रोबोटिक परागकणांच्या माध्यमातून स्ट्रॉबेरीचे उत्पादन सुधारणे: कर्स्टिन पीटरसन, इलेक्ट्रिकल आणि संगणक अभियांत्रिकीचे सहाय्यक प्राध्यापक; आणि स्कॉट मॅकआर्ट, कीटकशास्त्राचे सहाय्यक प्राध्यापक. त्यांचे कार्य रोबोटिक परागीकरणासह वन्य आणि व्यवस्थापित परागकणांचे स्वयंचलित निरीक्षण एकत्रित करेल, जैविक-संकरित प्रणालीसाठी पाया घालेल जी पीक उत्पादनाचे निरीक्षण करू शकेल, अंदाज लावू शकेल आणि सुधारेल. संशोधक टिकाऊ आणि कमी-शक्तीचे कीटक कॅमेरा सापळे विकसित करतील, जलद क्रॉस-परागीकरणासाठी ड्रोन वापरतील आणि वाढीचे मॉडेल तयार करतील जे ऑनलाइन ॲपद्वारे शेतक-यापर्यंत पोहोचवता येतील.
नवीन माती रोबोटिक्स आणि पाणी-वापराच्या परिणामकारकतेचे माती-मूळ फेनोटाइपिंगसाठी संवेदन: टेरिन बाउर्ले, स्कूल ऑफ इंटिग्रेटिव्ह प्लांट सायन्स (SIPS) मध्ये सहयोगी प्राध्यापक; रॉबर्ट शेफर्ड, सिबली स्कूल ऑफ मेकॅनिकल अँड एरोस्पेस इंजिनिअरिंग (MAE) मध्ये सहयोगी प्राध्यापक; माईक गोर, लिबर्टी हाइड बेली प्रोफेसर आणि SIPS मधील आण्विक प्रजनन आणि अनुवंशशास्त्राचे सहयोगी प्राध्यापक; जोहान्स लेहमन, SIPS मध्ये माती आणि पीक विज्ञानाचे प्राध्यापक; आणि अब्राहम स्ट्रोक, विल्यम सी. हूई संचालक आणि गॉर्डन एल. डिब्बल, केमिकल आणि बायोमोलेक्युलर इंजिनिअरिंगचे प्राध्यापक. वनस्पतींच्या मुळांभोवतीच्या जमिनीत पाण्याची उपलब्धता आणि प्रवाह याविषयी रीअल-टाइम माहिती मिळवण्यासाठी, संशोधक एक संवेदना धोरण आणि माती-पोहणारा रोबोट विकसित करतील जेणेकरुन अर्ध-स्वायत्तपणे रूट झोन एक्सप्लोर करतील.
ताज्या उत्पादनाच्या खराबतेचा अंदाज लावण्यासाठी मायक्रोबायोम-माहितीयुक्त संगणकीय मॉडेल आणि निर्णय समर्थन साधने: मॉडेल सिस्टम म्हणून पालक: मार्टिन Wiedmann, अन्न सुरक्षा मध्ये Gellert कुटुंब प्राध्यापक; आणि इव्हानेक. संशोधक ताज्या पालकाच्या शेल्फ लाइफचा अंदाज घेण्यासाठी प्रक्रिया, वाहतूक आणि किरकोळ विक्री दरम्यान मायक्रोबायोम परस्परसंवाद आणि गोंधळाचे एक संगणकीय मॉडेल विकसित करतील.
सफरचंद बागांमध्ये त्वरित आणि स्वयंचलित तणाव निदान: अवैस खान, कॉर्नेल ऍग्रीटेक येथे SIPS मध्ये सहयोगी प्राध्यापक; सर्ज बेलॉन्गी, कॉर्नेल टेक येथील संगणक शास्त्राचे प्राध्यापक; आणि नोहा स्नेव्हली, कॉर्नेल टेक येथे संगणक विज्ञानाचे सहयोगी प्राध्यापक. वनस्पती पॅथॉलॉजी, फेनोटाइपिंग आणि संगणक दृष्टी यामधील कौशल्य एकत्र करून, टीम सफरचंदांसाठी तज्ञ-भाष्य डेटासेट तयार करेल, रोग वर्गीकरण आणि प्रमाणीकरणासाठी नवीन उपाय शोधण्यासाठी जागतिक आव्हान स्पर्धेचे नेतृत्व करेल, अनेक लक्षणांमधील अचूकपणे फरक करण्यासाठी संगणक दृष्टी मॉडेल विकसित करेल. रोग, आणि सफरचंद उत्पादकांना समर्थन देण्यासाठी वापरकर्ता-अनुकूल ॲप्स विकसित करा.
कार्बन शेती: या उदयोन्मुख क्षेत्राला समर्थन देण्यासाठी मशीन इंटेलिजन्स, मोठा डेटा आणि प्रक्रिया मॉडेल एकत्र करणे: स्मिथ स्कूल ऑफ केमिकल अँड बायोमोलेक्युलर इंजिनीअरिंगमधील ऊर्जा प्रणाली अभियांत्रिकीमध्ये लेहमन आणि फेंगकी यू, रोक्सन ई. आणि मायकेल जे. झॅक प्रोफेसर. या प्रकल्पाचे उद्दिष्ट आहे की माती प्रक्रिया मॉडेलिंगसह मशीन लर्निंग, सखोल शिक्षण आणि बिग डेटा एकत्रित करून मातीच्या सेंद्रिय कार्बनचे अचूक अंदाज सुधारणे आणि मातीचे आरोग्य आणि हवामान बदल कमी करण्यासाठी पुराव्यावर आधारित धोरण आणि गुंतवणूक चालविण्यासाठी व्यासपीठ तयार करणे.
फंक्शन-लक्ष्यित उच्च-रिझोल्यूशन फिनोटाइपिंग प्लॅटफॉर्म राईझोमायक्रोबायोममधील अनुवांशिक-फंक्शन्स रिलेशनशिप्सचे निष्कर्ष काढण्यासाठी वनस्पती पोषक तत्वांच्या वापरास प्रोत्साहन देण्यासाठी: एप्रिल गु, नागरी आणि पर्यावरण अभियांत्रिकीचे प्राध्यापक; जेनी काओ-निफिन, SIPS मध्ये सहयोगी प्राध्यापक; आणि किलियन वेनबर्गर, संगणक विज्ञानाचे सहयोगी प्राध्यापक. संशोधक एक नाविन्यपूर्ण फिनोटाइपिंग-जीनोटाइपिंग तंत्रज्ञान मंच विकसित करतील जे त्यांना कॉर्नेल येथे जागतिक दर्जाची कृषी फीनोटाइपिंग सुविधा तयार करण्यास सक्षम करेल, ज्यामुळे पिकांसाठी फायदेशीर नवीन सूक्ष्मजीव शोधणे आणि प्रोफाइल करणे शक्य होईल.
आकाश आणि मातीचे स्केलेबल डिजिटल सेन्सर: तीव्र उष्णता, दुष्काळ आणि पर्जन्यमानाचे शेती-स्तरीय हवामान अंदाज सुधारण्यासाठी इंटरनेट ऑफ थिंग्ज अप्रोच: टोबी ऑल्ट, पृथ्वी आणि वायुमंडलीय विज्ञानाचे सहाय्यक प्राध्यापक; आणि मॅक्स झांग, MAE मध्ये सहयोगी प्राध्यापक. अस्तित्वात असलेल्या, वायरलेस इंटरनेट ऑफ थिंग्जचा वापर करून, संशोधक राज्य, परगणा आणि शेत स्तरावर अत्यंत हवामानाचा अंदाज लावण्यासाठी मुख्य व्हेरिएबल्सचे निरीक्षण करतील आणि अंदाज लावतील जेणेकरून अन्न उत्पादकांना धोक्यांचा अंदाज लावण्यासाठी टूलकिट उपलब्ध होईल.
स्वयंचलित दूध प्रणालीसह दुग्धशाळा असलेल्या दुग्धशाळेतील उप-क्लिनिकल आणि क्लिनिकल स्तनदाह अचूकपणे शोधण्यासाठी भविष्यसूचक मॉडेल्सचा विकास: रिक वॉटर्स, सीव्हीएममधील वरिष्ठ विस्तार सहयोगी आणि गुणवत्ता दूध उत्पादन सेवा वेस्टर्न लॅबोरेटरीचे संचालक; आणि क्रिस्टन रीड, प्राणी विज्ञानाचे सहाय्यक प्राध्यापक. दुधाचे उत्पन्न, दूध काढण्याची वेळ आणि दुधाच्या भेटींमधील वेळ यासारख्या डेटाचा वापर करून, संशोधक दुभत्या गायींमध्ये स्तनदाह अंदाज करण्यासाठी अल्गोरिदम विकसित करतील.
- मेलानी लेफकोविट्झ, कॉर्नेल विद्यापीठ
माती-पोहणारा रोबोट ते रिअल टाइममध्ये रूट झोनमधील परिस्थिती जाणून घेऊ शकणारे कॉम्प्युटेशनल मॉडेल्सपर्यंतचे प्रकल्प जे उत्पादन खराब होण्याचा अंदाज लावू शकतात, कॉर्नेल इनिशिएटिव्ह फॉर डिजिटल ॲग्रीकल्चरच्या नवीन रिसर्च इनोव्हेशन फंडाकडून प्राप्त बियाणे निधी. वर, मुस्ग्रेव्ह रिसर्च फार्म येथील ड्रोन, प्रोफेसर मायकेल गोरे यांच्या प्रयोगशाळेतील विद्यार्थ्यांनी शेतात नेले. फोटो: ऍलिसन Usavage