项目范围从可以实时感知根部区域条件的土壤游泳机器人到可以预测农产品腐败的计算模型,这些项目都获得了来自种子基金的资助。 康奈尔数字农业倡议的新研究创新基金。
来自农业与生命科学学院、工程、计算与信息科学学院、康奈尔理工学院和兽医学院 (CVM) 的八个跨学科研究团队将获得高达 225,000 美元的三年期奖金。为了申请,团队需要包括来自至少两所大学的康奈尔大学教职人员,以确保跨校园合作。
“这些研究项目代表了计算模型、机器人系统、人工智能和‘物联网’等数字工具在食品生产过程每一步改变农业的令人兴奋的潜力,” 苏珊·麦考奇,芭芭拉·麦克林托克植物育种和遗传学教授,康奈尔大学数字农业计划(CIDA)主任。 “像这样的跨学科合作将推动科学前沿,提高农业的生产力和可持续性,并培育一系列发现和实践创新。”
由 CVM 人口医学和诊断科学系副教授 Renata Ivanek 领导的一个由近三十几名教职人员组成的多学科小组从 31 个提案中选出了 XNUMX 个项目。该奖项的资金来自 CIDA 研究创新基金和美国农业部哈奇法案计划。
项目:
通过本地和机器人授粉者提高草莓产量: Kirstin Petersen,电气与计算机工程助理教授;斯科特·麦克阿特(Scott McArt),昆虫学助理教授。他们的工作将对野生和管理授粉媒介的自动监测与机器人授粉相结合,为可以观察、预测和提高作物产量的生物混合系统奠定基础。研究人员将开发耐用且低功耗的昆虫相机陷阱,使用无人机进行快速异花授粉,并创建可以通过在线应用程序传送给农民的生长模型。
新型土壤机器人技术和水利用效率土壤根表型传感: Taryn Bauerle,综合植物科学学院(SIPS)副教授; Robert Shepherd,西布利机械与航空航天工程学院 (MAE) 副教授; Mike Gore,Liberty Hyde Bailey 教授,SIPS 分子育种和遗传学副教授; Johannes Lehmann,SIPS 土壤与作物科学教授; William C. Hooey 主任 Abraham Stroock 和化学与生物分子工程教授 Gordon L. Dibble。为了获取有关植物根部周围土壤中水的可用性和流量的实时信息,研究人员将开发一种传感策略和一个土壤游泳机器人来半自主地探索根部区域。
用于预测新鲜农产品腐败的微生物组信息计算模型和决策支持工具:菠菜作为模型系统: Martin Wiedmann,盖勒特家族食品安全教授;和伊万内克。研究人员将开发加工、运输和零售过程中微生物组相互作用和扰动的计算模型,以预测新鲜菠菜的保质期。
苹果园的加速和自动化胁迫诊断: Awais Khan,康奈尔大学农业科技学院 SIPS 副教授; Serge Belongie,康奈尔理工大学计算机科学教授;诺亚·斯内夫利 (Noah Snavely),康奈尔理工大学计算机科学副教授。结合植物病理学、表型分析和计算机视觉方面的专业知识,该团队将为苹果创建专家注释的疾病数据集,领导全球挑战赛,寻找疾病分类和量化的新解决方案,开发计算机视觉模型以准确区分许多疾病的症状疾病,并开发用户友好的应用程序来支持苹果种植者。
碳农业:结合机器智能、大数据和流程模型来支持这一新兴行业: Lehmann 和 Fengqi You,史密斯化学与生物分子工程学院能源系统工程系 Roxanne E. 和 Michael J. Zak 教授。该项目旨在通过将土壤过程建模与机器学习、深度学习和大数据相结合,提高土壤有机碳的准确预测,创建一个平台,推动土壤健康和减缓气候变化方面的循证政策和投资。
以功能为目标的高分辨率表型平台,可推断根际微生物组中的遗传功能关系,以促进植物养分的利用: April Gu,土木与环境工程系教授; Jenny Kao-Kniffin,SIPS 副教授; Kilian Weinberger,计算机科学副教授。研究人员将开发一个创新的表型-基因分型技术平台,使他们能够在康奈尔大学建立世界一流的农业表型设施,以发现和分析对作物有益的新微生物。
天空和土壤的可扩展数字传感器:利用物联网方法改善极端高温、干旱和降雨的农场规模天气预报: 托比·奥尔特(Toby Ault),地球与大气科学助理教授; Max 张,MAE 副教授。研究人员将利用现有的无线物联网,监测和预测州、县和农场层面的极端天气关键变量,为食品生产商提供预测危害的工具包。
开发预测模型,以准确检测使用自动挤奶系统挤奶的奶牛的亚临床和临床乳腺炎: Rick Watters,CVM 高级推广助理兼优质牛奶生产服务西部实验室主任;克里斯坦·里德(Kristan Reed),动物科学助理教授。研究人员将利用产奶量、挤奶时间和挤奶间隔时间等数据开发一种算法来预测奶牛乳腺炎。
– 梅兰妮·莱夫科维茨,康奈尔大学
从可以实时感知根区状况的土壤游泳机器人到可以预测农产品腐败的计算模型,这些项目都获得了康奈尔数字农业倡议新研究创新基金的种子资金。上图是马斯格雷夫研究农场的一架无人机,被迈克尔·戈尔教授实验室的学生带到现场。照片:艾莉森·乌萨维奇