Les ingénieurs russes ont développé et testé un nouveau drone. Il détecte facilement une plante dangereuse - la berce du Caucase
La berce du Caucase est une grande plante herbacée, une espèce du genre berce de la famille des parapluies.
Le jus de la plante, entrant en contact avec la peau, sous l'influencela lumière du soleil provoque de graves brûlures. Leur traitement nécessite cependant une surveillance médicale étroite pendant plusieurs semaines. Notons qu'aujourd'hui la propagation de la berce de Sosnovsky est devenue un véritable désastre environnemental - elle s'est propagée du centre de la Russie à la Sibérie, de la Carélie au Caucase.
La berce du Caucase est l'une des espèces envahissantes les plus connues et les plus problématiques de Russie.
L'un des problèmes rencontrés avec lui est sonvitalité exceptionnelle et distribution complète des graines. Pour le trouver, il faut faire le tour des champs manuellement ou utiliser des machines volantes. Malheureusement, la plupart des satellites ne sont pas en mesure de fournir une résolution suffisamment élevée pour détecter des plantes isolées. Dans le même temps, la comptabilisation des usines utilisant des drones n'est pas suffisamment automatisée et repose souvent sur l'utilisation d'aéronefs coûteux à exploiter.
Image d'entrée (à gauche) et le résultat du réseau neuronal entièrement convolutif proposé (à droite)
Pour éliminer le problème, les chercheurs ont adoptédécision d’utiliser un drone. Leur particularité est qu'ils permettent d'obtenir les dernières informations sur la répartition de la plante avec une résolution exceptionnellement élevée, même lorsque le ciel est couvert.
En tant que plate-forme matérielle, ils ont choisiun quadricoptère DJI Matrice 200 et un ordinateur monocarte NVIDIA Jetson Nano avec un accélérateur vidéo relativement puissant qui vous permet de lancer directement sur un périphérique de réseau neuronal.
Orthophotomosaïque avec des zones de berce du Caucase marquées dessus (vert clair)
Un réseau neuronal convolutif (CNN) est chargé de rechercher la berce du Caucase dans les images d'une caméra de drone, qui reçoit l'image et effectue une segmentation sémantique, en marquant les zones contenant de la berce du Caucase.
Rappelons qu'un réseau de neurones convolutifs estune architecture spéciale de réseaux de neurones artificiels, proposée par Yann LeCun en 1988 et visant une reconnaissance efficace des formes, fait partie des technologies d'apprentissage profond.
Les développeurs ont choisi trois architectures populairesCNN pour comparer leurs performances pour cette tâche: U-Net, SegNet et RefineNet. Les chercheurs ont eux-mêmes rassemblé un ensemble de données pour entraîner les algorithmes. Pour ce faire, ils ont filmé de nombreuses images de drones dans la région de Moscou, à l'aide de deux drones différents et d'une caméra d'action (attachée au drone). En conséquence, 263 images ont été obtenues, dans lesquelles les auteurs du développement ont marqué les zones avec de la berce du Caucase. L'ensemble de données lui-même est disponible sur GitHub.
Après avoir formé les réseaux de neurones, les auteurs les ont testés surordinateur monocarte et a découvert qu’ils fonctionnent à une fréquence de dixièmes ou de centièmes d’image par seconde. Le meilleur résultat a été donné par un réseau basé sur U-Net - 0,7 image par seconde. La meilleure classification a été montrée par un réseau basé sur SegNet avec une aire sous la courbe ROC (une métrique commune pour évaluer la qualité d'une classification binaire) égale à 0,969.
Lire la suite
Les réactions nucléaires se sont intensifiées dans le réacteur de la centrale nucléaire de Tchernobyl
Des scientifiques ont montré comment un trou noir déchire une étoile
Les physiciens ont créé un analogue d'un trou noir et confirmé la théorie de Hawking. Où ça mène?