Ett nytt artificiellt intelligensverktyg (AI) som är tillgängligt gratis i en smartphone-app kan förutsäga grödans produktivitet på kort sikt för bönder i Afrika och kan hjälpa dem att skydda sina basfrukter-till exempel majs, kassava och bönor - inför klimatuppvärmningen, enligt forskare från Penn State. Teamet kommer att presentera det nya verktyget - som kommer att arbeta med deras befintliga AI -assistent, kallad "PlantVillage Nuru" - att sammanfalla med FN:s klimatåtgärdstoppmöte som kommer att hållas idag (23 september) vid FN:s högkvarter i New York City.

"Hundratals miljoner afrikanska bönder lider redan av effekterna av klimatförändringar, "sa David Hughes, docent i entomologi och biologi. "Till exempel, tidigare i år, som har varit det hetaste året på rekord, Moçambique drabbades av två cykloner, båda bland de starkaste som någonsin registrerats i Östafrika. De orsakade nästan 1 miljard dollar i skador och förstörde nästan 80 procent av stapelgrödorna i hela regionen. De ändrade också nederbördsmönster över Östafrika, vilket ytterligare påverkade grödorna. "

Hughes tillade att majoriteten av dessa bönder fortfarande är oförberedda på de klimatförändringar som ännu inte kommer. Till exempel, många av de mer än 95 procent av afrikanska bönder som enbart förlitar sig på regn för att bevattna sina grödor kommer inte att kunna hantera de ökande torkaförhållandena som förväntas, han sa.

PlantVillage Nuru är en befintlig AI -assistent som används i hela Afrika för att diagnostisera växtsjukdomar. Forskarna har noggrant testat prestandan för sina maskininlärningsmodeller med lokalt producerade smartphones i de typiska inställningarna för högt ljus och temperatur på en afrikansk gård. I dessa tester, appen visade sig vara dubbelt så bra som mänskliga experter på att ställa korrekta diagnoser, och det ökade jordbrukarnas förmåga att upptäcka problem på sina egna gårdar.

Nu kan PlantVillage Nuru hämta in data från FN:s WaPOR (vattenproduktivitet genom öppen åtkomst av fjärranalyserad härledd data) portal, en databas som integrerar 10 års värde av satellitdata från NASA och beräknar relevanta mätvärden för grödans produktivitet med tanke på tillgängligt vatten. PlantVillage Nuru innehåller också väderprognosdata, en markuppsättning för Afrika, och FN:s grödokalender, som är en serie algoritmer om adaptiva åtgärder som kan vidtas under vissa förhållanden. PlantVillage AI -verktyget innehåller tiotusentals datapunkter i hela Afrika med hundratals fler som samlas in varje dag Alla dessa data är fritt tillgängliga för det globala samhället, som kan arbeta kollektivt för att förbättra AI.

Specifikt, AI -assistenten har möjlighet att integrera olika dataströmmar för att ge information om torktolerans för grödor och vilka grödor som är lämpliga i vilka områden, till exempel. Dessutom, appen erbjuder råd som kan hjälpa jordbrukare att lära sig om grödor som är klimatbeständiga, prisvärda bevattningsmetoder, och översvämningsbegränsande och markbevarande strategier, bland andra bästa metoder.

Även om verktyget är smartphone -baserat, den kan nås via en webbsida för att informera olika intressenter. I Kenya, PlantVillage AI -verktyget informerar meddelanden som sedan skickas ut till SMS -telefoner över hela landet. Enligt Hughes, laget hoppas att med tiden och med rätt stöd, den kommer att kunna utvidga denna tjänst till hela Afrika, som kan hjälpa miljontals bönder att förbereda sig för klimatuppvärmningen.

"Vårt mål är att knuffa beteendeförändringar som hjälper jordbrukare att förbereda sina gårdar för att vara klimatklara, "sa Hughes." Det finns proaktiva beteenden, som plantering för ökad mångfald, främja bevarande av jordfuktighet och delta i vattenavverkning, som är kända för att öka motståndskraften. Vårt AI -verktyg är i ett tidigt skede, men det kommer att bli bättre med tiden och med mer träning. Vi släpper det nu så att vi kan starta det nödvändiga samarbetet vi behöver för att hjälpa afrikanska bönder att anpassa sig till klimatförändringarna. Som det afrikanska ordspråket säger:'Om du vill gå fort, gå ensam. Om du vill gå långt, gå ihop.' Klimatförändringar innebär att vi måste agera tillsammans för att hjälpa dem som är mest i behov. "