By Mersin TTO Üniversitemiz Mühendislik Fakültesi öğretim üyelerimizin tarım sektörü için hazırladıkları proje ile mısır, buğday, arpa, pamuk, soya, yulaf ve ayçiçeği gibi bitkiler strese girmeyecek. “Yabancı Otların Derin Öğrenme ile Tespitine Yönelik Yazılım Geliştirilmesi: Drone Teknolojilerine Uyarlanması” başlıklı proje TÜBİTAK TEYDEB 1507 KOBİ Ar-Ge Başlangıç Destek Programı kapsamında desteklenmeye değer bulundu. Bu projede, derin öğrenme metotları ve drone teknolojilerinin bir arada kullanılmasıyla bitkilerin strese girmesine neden olan yabani otların tespiti ve bertarafına yönelik sınıflandırma çalışması gerçekleştirilecek.
Projenin yürütücülüğünü Çevre Mühendisliği Bölümü emekli öğretim üyesi ve Mersin Teknoloji Geliştirme Bölgesi’nde (Technoscope) bulunan ENVIROTECH Çevre ve Enerji Teknolojileri Dan. Müş.Müh.İth.İhr.San.Tic.Ltd.Şti.Firması kurucusu Prof. Dr. Halil Kumbur üstlenirken, Mühendislik Fakültemiz Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Dr. öğretim üyesi Volkan Yamaçlı ve Çevre Mühendisliği Bölümü Dr. Öğr. Üyesi Habibe Elif Gülşen Akbay ise projede fikir sahibi ve araştırmacı olarak yer alıyor.
Savaşlar, su kıtlığı, salgın hastalıklar, iklim değişikliği ve küresel nüfus artışı nedeni ile Türkiye’de güvenilir gıda ihtiyacını karşılayacak tarımsal üretimin arttırılması gerektiğinin altını çizen Prof. Dr. Kumbur, bitki hastalıkları, zararlılar ve yabancı ot istilasının tarımda büyük sorunlar teşkil ettiğini bu nedenle de böyle bir projeye ihtiyaç duyduklarını ifade etti. Yabancı otların, zararlıların ve hastalıkların mahsul verimini, kalitesini ve üretilebilecek gıda, lif ve hatta biyoyakıt miktarını azalttığını kaydeden Prof. Dr. Kumbur “Çiftçiler yabancı ot yönetimine her yıl milyarlarca lira yatırım yapmaktadır. Kimyasal ve kültürel kontrol yöntemlerinin kullanılmasının doğru şekilde ele alınmaması, ekosistemi olumsuz etkileyebilir. Sürdürülebilir tarım için özellikle orta ölçekli ve büyük tarım arazilerinde en uç bölgelerdeki bitkilerin dahi sürekli olarak yakından gözle kontrol edilmesi; bitkideki sıcaklık, nem ve sulama durumlarının kayıt altına alınması ve tarımsal faaliyetlerin buna göre düzenlenmesi gerekmektedir. Bu faaliyetlerin insan iş gücü ile yapılması, hem büyük bir maliyete yol açmakta hem de zaman kayıplarının yaşanmasına neden olmaktadır. Yabancı ot kontrolü, yabancı otların yaşam döngülerinin erken dönemlerinde tanımlanması ve haritalandırılmasına yönelik düşük maliyetli teknoloji ile daha başarılı ve uzun ömürlü olmaktadır. Yabani otlarla erken mücadele kullanıldığında mahsul hastalıkları ve zararlıları azaltılabilir ve mahsul verimi yüzde 34’e kadar artırılabilir.” dedi.
İnsansız hava araçlarının (İHA’lar), mahsulleri izlemek ve tarlalardaki potansiyel yabancı otların görüntülerini yakalamak için görüntü işlemede kullanılabileceğini söyleyen Prof. Dr. Kumbur, devasa alanları hızlı bir şekilde tarama kapasiteleri nedeniyle İHA’ların toprak sıkışması veya tarlalarda hasar gibi sorunları oluşturmadığını, dolayısıyla İHA’lar tarafından toplanan verilerin ilgili bilgilere dönüştürülebileceğini kaydetti.
“Derin öğrenme metotları ve drone teknolojileri bir arada kullanılacak”
Prof. Dr. Halil Kumbur “Projemiz 1 milyon 916 bin 834 TL destek aldı. Bu proje ile derin öğrenme metotları ve drone teknolojilerinin bir arada kullanılmasıyla bitkilerin strese girmesine neden olan yabancı (yabani) otların tespiti ve bertarafına yönelik sınıflandırma çalışması gerçekleştirilecek. Ayrıca, dijital tarım çözümleri kapsamında yarı-otonom drone ile bitki sağlığı (sıcaklık, nem, su ihtiyacı) hakkında verilerin toplanması hedeflenmiştir. Bu bağlamda literatürde ve prototip çalışmalarında aktif olarak tercih edilen yapay zekâ temelli derin öğrenme metotları kullanılarak insansız hava aracı ile görüntüler elde edilecek. Bu görüntüler üzerinden, ülkemiz için stratejik öneme sahip mısır, buğday, arpa, pamuk, soya, yulaf ve ayçiçeği başta olmak üzere yetiştirilen bitkinin sağlığı, yabancı otların erken tespiti ve sınıflandırılması, proje ekibi tarafından hazırlanacak yerli ve milli nitelikteki yazılım çatısı ile takip edilecek.” dedi.
“Mobil bir uygulama da kullanıcıların hizmetine sunulacak”
Projeyle, ürün kalitesinin ve veriminin arttırılması, herbisit kullanımının, topraklardaki kimyasal yükün ve çevre kirliliğinin azaltılmasının amaçlandığını belirten Prof. Dr. Kumbur, hazırlanan yazılım ile entegre çalışacak mobil bir uygulamanın da kullanıcıların hizmetine sunulacağını söyledi.
Prof. Dr. Kumbur şöyle konuştu: “Projede, ülkemiz için de stratejik öneme sahip öncelikle buğday olmak üzere mısır, soya, pamuk ya da ayçiçeği bitkilerinin ekimden hasat zamanına kadar olan süreçte tüm aşamalarına ait görüntülerin veri seti, bu araştırma için kapsamlı bir ilham kaynağı olarak kullanılacak. Ürünün yetişme süresi içerisinde ortaya çıkan yabancı otlar izlenerek derin öğrenme ile proje ekibi tarafından geliştirilen yazılıma işlenecek ve böylece hem bölgemizde yetişen bu ürünlerin karşılaştığı yabancı otlar ve bunlara bağlı hastalıklar sınıflandırılabilecek. Buna bağlı bir envanter oluşturulacak ve daha ileri şekilde yarı-otonom drone ile bu yabancı otların erken tespiti sağlanacaktır. Bu aşamada ise İHA’nın uçuş yüksekliği, havada kalma süresi, alçalma yüksekliği vb. parametreler optimize edilecek. Ayrıca yabancı ot tespiti amaçlı uçuşlar ile eş zamanlı olarak termal ve multispektral kamera ile görüntülenen tarla bitkilerinin su ihtiyacı/doyumu da belirlenebilecek.”
“Yerli ve milli özellik taşıyan bir ürün”
Prof. Dr. Kumbur proje kapsamında elde edilecek Ar-Ge ürününün nihai faydalanıcıların bakanlıklar, yerel yönetimler ve tarım enstitüleri yanında kurumsal ve bireysel tarım üreticileri olacağını ifade etti. Böylelikle orta ve büyük ölçekte tarım arazisine sahip olan firmaların ve bireysel kullanıcıların dijital tarıma geçerek katma değere katkıda bulunacağını ve tarım arazilerinin en verimli şekilde kullanılacağını söyleyen Prof. Dr. Kumbur, piyasaya sunulacak ürünün, ithal edilen benzer ürünlere göre daha uygun fiyatlı olması, yazılımın Türkiye şartlarına ve tarım arazilerine uygun şekilde yapılabilmesi ile “Sürdürülebilir Tarımsal Üretim” tanımına yerli ve milli özellik taşıyan bir ürünün kazandırılacağını da vurguladı.