اگه با کشاورزی و لوبیا سر و کار داری، احتمالاً با مشکلات بیماری‌های لوبیا مثل زنگ لوبیا و آنتراکوز (همون بیماری‌ای که باعث لکه‌های سیاه و نارنجی روی برگ‌های لوبیا میشه) مواجه شدی؛ این بیماری‌ها کلی به محصولات توی آفریقا، مخصوصاً تانزانیا، ضرر می‌زنن. حالا اصل داستان اینجاست که هر چی زودتر بتونی این بیماری‌ها رو پیدا کنی، دستت برای کنترل و درمانشون بازتره و کمتر ضرر می‌کنی.
توی این تحقیق جالب، اومدن سراغ یه تکنولوژی توپ و مدرن به اسم Vision Transformer یا همون ViT (ویژن ترنسفورمر یعنی یه مدل هوش مصنوعی معروف که شبیه آدم، عکس‌ها رو نگاه می‌کنه تا محتواش رو درک کنه). اما فقط از ViT خالی استفاده نکردن؛ یه حرکت خفن زدن: مدل رو با چیزی به اسم Adversarial Training قوی‌تر کردن.
حالا Adversarial Training چیه؟ این یعنی موقع آموزش مدل، بهش تصاویر دستکاری شده یا مثلاً باریک‌بینی‌شده نشون می‌دن که مدل گول نخوره و بتونه تو دنیای واقعی (با این همه نویز و شرایط غیرقابل پیش‌بینی مزرعه) هم درست تشخیص بده. اینجا از روش Fast Gradient Sign Method یا خلاصه‌اش FGSM هم استفاده کردن. FGSM یعنی یه جور تقلب نرم افزاری که عکس رو یکم دستکاری می‌کنن تا مدل سخت‌تر یاد بگیره و قوی‌تر باشه، و اتفاقاً خیلی کم مصرفه و واسه جاهایی که تجهیزات قوی ندارن عالیه.
برای آموزش، یه دیتاست خیلی بزرگ و غنی با ۱۰۰ هزار تا عکس لوبیای مختلف جمع کردن که هر کدومش رو دوستای کشاورز جدی حاشیه‌نویسی کردن (یعنی دقیق نوشتن کجای عکس بیماری هست). بعد هم این عکس‌ها رو با کلی تغییرات هندسی (مثلاً چرخوندن، کشیدن یا کوچیک کردن)، تغییر رنگ و همین تصاویر FGSMی دستکاری کردن تا مدل عیناً با چالش‌های مزرعه مواجه بشه.
مدل رو هم با یه تیر دو نشون زدن: هم با transfer learning (یه روشی که مدل قبلاً چیزایی یاد گرفته رو دوباره استفاده می‌کنه تا سریع‌تر و بهتر جواب بده) آموزش دادن، هم با cross-validation (یعنی مدل رو تو چند مرحله و با روش‌های مختلف تست می‌کنن که مطمئن شن واقعا عالی کار می‌کنه) مطمئن شدن نتیجه دقیق باشه.
حالا نکته باحال اینجاست: دقت این مدل رسید به ۹۹.۴ درصد! یعنی عملاً هیچ چیزی از زیر دستش در نمی‌ره. این روش جدید باعث شده مدل برای گوشی‌هایی که توی مزرعه و جاهایی که امکانات زیاد نیست کار می‌کنن، خیلی مقاومت و پایداری بیشتری داشته باشه.
به طور خلاصه، اگه دنبال یه راه‌حل هوشمند و ساده برای تشخیص زودهنگام بیماری لوبیا توی شرایط سخت مزرعه هستی، این داستان ViT + FGSM دقیقاً همونه که باید باهاش آشنا بشی! حالا دیگه کشاورزها می‌تونن با موبایل به راحتی متوجه بیماری‌ها بشن و کلی ضرر رو از خودشون دور کنن.
منبع: +
