Face aux impératifs grandissants de l’agriculture moderne – ravages des nuisibles, impératif d’optimisation des rendements – certains exploitants se tournent vers des technologies de pointe. Aujourd’hui, l’utilisation conjointe de drones et de l’intelligence artificielle est une des alliances les plus prometteuses pour garantir la surveillance des cultures. Cette synergie technologique permet non seulement une détection proactive des problèmes, mais accroît considérablement la performance de la gestion agricole, rendant l’ensemble du processus plus précis et réactif.
La punaise marbrée : un fléau
Bien que connues pour leur odeur nauséabonde lorsqu’on les écrase, les punaises représentent en réalité l’un des fléaux agricoles parmi les plus redoutables en Amérique du Nord et en Europe méridionale. On parle ici de la punaise marbrée ou punaise diabolique (Halyomorpha halys), originaire d’Asie. Celles-ci ont engendré des dommages estimés à 500 millions d’euros sur le Vieux Continent en 2019 à elles seules. Elles s’attaquent aux pommiers, aux poiriers, aux vignes, au soja ou au maïs. Une véritable calamité sur six pattes.
La surveillance de ces nuisibles s’avère primordiale tant elle menace la pérennité des cultures. Toutefois, les méthodes actuellement employées sont souvent fastidieuses et peu efficientes à grande échelle. Une étude récente menée par des chercheurs italiens et publiée dans la revue Pest Management Science au mois d’avril s’est penchée sur l’emploi de drones équipés de caméras et d’algorithmes d’IA. Ces derniers ont utilisé ce système pour surveiller ces punaises dans des vergers de poiriers.
Agriculture 3.0
Pour leur expérimentation, les scientifiques ont eu recours à un drone commercial, le DJI Matrice 300. Équipé d’une caméra haute définition, il a pu capturer des images très détaillées des punaises infestant le verger. En développant un protocole de vol automatisé, ils ont pu piloter à distance le drone au moyen d’une application mobile, le faisant survoler les zones attaquées par l’insecte.
Le drone a ainsi capturé des centaines de clichés d’excellente qualité, utilisés ensuite pour l’entraînement d’un algorithme d’IA capable d’identifier les punaises avec une précision de 97 %. Daniele Giannetti, chercheur à l’Université de Parme et co-auteur de l’étude, a indiqué : « Ce système de surveillance novateur a démontré le potentiel de l’intégration des drones et de l’IA pour détecter et quantifier la présence de ravageurs ».
En dehors de cette expérimentation, la surveillance des punaises est une tâche extrêmement harassante. Celle-ci s’effectuait principalement via l’emploi de pièges à phéromones attirant les insectes, suivis d’un comptage manuel. Une méthode très répandue, mais les coûts de main d’œuvre sont très élevés et celle-ci est bien plus limitée dans son efficacité si on la compare à la méthode drone+IA.
Lors des vols du drone, les chercheurs ont été témoins d’un comportement pour le moins inattendu des punaises. Loin de fuir ou de choir des plantes, les nuisibles demeuraient parfaitement immobiles tandis que le drone les survolait à des hauteurs comprises entre 4 et 8 mètres. Près de 85 % des spécimens observés ont exhibé ce comportement de figement. Un phénomène ayant permis au drone de capturer des clichés d’excellente clarté, les punaises apparaissant nettement dans le cadre. Sur les 2459 images saisies par le drone, 402 contenaient des punaises.
Les chercheurs ont alors manuellement annoté ces clichés afin d’entraîner l’algorithme d’intelligence artificielle, lequel s’est révélé extrêmement performant pour identifier les nuisibles sur d’autres prises de vue. Bien que l’étude se soit focalisée sur les punaises, les scientifiques estiment que les mêmes principes pourraient être appliqués au monitorage d’autres ravageurs, en exploitant les images de drones pour l’entraînement de modèles d’IA spécialisés dans cette tâche.
L’intégration des drones et de l’intelligence artificielle dans le domaine agricole ouvre donc d’enthousiasmantes perspectives pour la gestion des cultures et la lutte contre les nuisibles. Lara Maistrello, professeure à l’Université de Modène et co-auteure de l’étude, s’est montrée particulièrement convaincue : « Cette expérience se révèle réellement prometteuse. Nous accueillons ces résultats avec un vif intérêt, notamment en raison du vaste éventail d’applications futures ». En effet, d’autres applications sont imaginables et tout aussi séduisantes : analyses des sols, surveillance de l’expansion des mauvaises herbes, optimisation de l’irrigation, etc.
- Des chercheurs italiens ont mis au point un protocole d’un nouveau genre pour surveiller un verger de poiriers infesté de punaises.
- Ils ont utilisé un drone muni d’une caméra et nourri avec des algorithmes d’IA pour repérer les punaises dans les arbres.
- Une méthode bien plus efficace que les méthodes traditionnelles, qui pourraient être appliquées à d’autres domaines du secteur agricole.
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