Спросить у ясеня насчет своей личной жизни теперь можно с помощью электроники. Правда, сначала придётся прикрепить к стволу датчик и провести электроды под кору. Романтика XXI века.
Американский стартап Electric Plant представил 20 октября систему Bombadil, которая анализирует электрическую активность растений и пытается по ней определить их состояние. В первую очередь разработчиков интересует, достаточно ли растениям воды и не испытывают ли они стресс.
Идея основана на вполне реальной биологии. Растения реагируют на изменения окружающей среды электрическими сигналами. Они возникают в живых тканях и могут распространяться между разными частями растения.
Но научиться измерять эти сигналы — только половина дела. Гораздо сложнее разобраться, что именно они означают.
Что нейросеть услышала от растений
Для сбора данных Electric Plant разработала устройство Bud. Его крепят к стволу, а электроды вводят в проводящие ткани растения. Датчик регистрирует небольшие изменения электрического напряжения и передаёт информацию по беспроводной сети.
Дальше за работу берётся Bombadil. Модель анализирует полученные сигналы в облаке и оценивает физиологические показатели, связанные, например, с фотосинтезом и недостатком влаги.
Фермер может использовать эти сведения, чтобы решить, когда поливать растения и нужно ли менять условия выращивания.
За три года Electric Plant собрала внушительный объём данных. Согласно техническому исследованию компании, Bombadil обучали на более чем четырёх миллионах часов записей с электродов, установленных на 1400 с лишним растениях ста видов.
В опубликованных испытаниях модель оценивала семь физиологических показателей. Среди них — эффективность фотосинтеза и индекс водного стресса, который помогает определить, насколько растению не хватает влаги.
При этом основатель Electric Plant Джастин Маст рассказал TechCrunch, что технология уже охватывает примерно 125 видов растений: от помидоров и папоротников до секвой.
Разница в цифрах объясняется тем, что научная работа описывает первоначальное обучение на ста видах, а 125 — более широкая оценка возможностей системы со слов компании.
А где обещанные разговоры с деревьями?
Никуда не делись.
Основатели рассчитывают, что однажды появятся инструменты для двустороннего общения с растениями. Но сегодняшняя Bombadil не переводит их мысли на человеческий язык.
Она ищет закономерности между электрическими сигналами и измеряемым состоянием организма. Причём точность зависит от вида растения и условий наблюдения.
В собственной научной работе разработчики признают ограничения: для некоторых растений модель показывала слабые результаты, а перенос её возможностей на совершенно новые участки ещё недостаточно проверен.
Есть вопросы и к экономике.
Маст утверждает, что датчики стоят десятки долларов, а для контроля участка достаточно нескольких устройств на акр. Система, по его словам, потенциально позволяет сократить расход воды на 20% и более, одновременно повысив урожайность.
Но опубликованное исследование Bombadil не подтверждает эти результаты независимыми полевыми испытаниями. Оно посвящено прежде всего способности модели оценивать физиологическое состояние растений, а не измеренной экономии воды на фермах.
На развитие технологии Electric Plant привлекла $11,2 млн. По данным самой компании, первые коммерческие установки уже работают, а в эксплуатации находятся сотни датчиков. Имена первых заказчиков публично не раскрываются.
Так что разговор с ясенем пока получается довольно односторонним. Дерево подаёт электрические сигналы, алгоритм пытается их расшифровать, а человек решает, что делать с полученной информацией.
Зато вместо гадания по пожелтевшим листьям появляется возможность узнавать о проблемах растения по сигналам из его живых тканей.