INNOVATIVE INDUSTRIE
DEZEMBER 2021 | INNOVATIONS • NEW BUSINESS 75
Fotos: Robot Makers GmbH (1), macrovector/Freepik (2), NaLamKI (3), Fraunhofer HHI (4)
LANDWIRTE INTERAGIEREN MIT KI
»Neben dem Klimawandel wirkt sich auch der Mangel an Fachkräften
auf die Qualität und die Abläufe von landwirtschaftlichen
Prozessen aus. Die Überprüfung von P anzenzuständen
kann deshalb oft nur sehr punktuell vorgenommen werden.
Die Erkennung und präzise Bestimmung etwa von Bodenwasserzuständen
oder Schädlingsbefall sind auf großen landwirtschaftlichen
Flächen derzeit nicht möglich«, sagt Sebastian
Bosse, Gruppenleiter Interaktive & Kognitive Systeme am
Fraunhofer HHI. Um dem zu begegnen, entwickelt das Institut
im Projekt KI-Verfahren zur Analyse von Fernerkundungsdaten
zur Modellierung landwirtschaftlicher Prozesse und zur
5G-Vernetzung auf Acker ächen. „Wir kümmern uns u. a. um
die Bildauswertung von Drohnen-, Satelliten- und Roboterkameradaten
und um die Plausibilisierung der Ergebnisse für
die Landwirte“, sagt Bosse. Durch die Fusion aller Daten erhalten
diese bisher kaum verfügbare Erkenntnisse zur Beschaffenheit
von Anbau ächen.
Die Landwirte sollen die Möglichkeit erhalten, Fragen an die KI
zu stellen und mit dieser zu interagieren. Beispielsweise kann
die KI auf Basis der aktuell gemessenen Bodenfeuchte und der
P anzenerkrankungen Handlungsanweisungen ausgeben und
Auswirkungen von verschiedenen Szenarien darstellen.
SAAS-PLATTFORM BASIERT AUF GAIA-X
Die (Trainings-)Daten und KI-Dienste
werden dezentral auf Basis von Gaia-X –
einer europäischen Cloud-Infrastruktur
mit Datensouveränität – zur Verfügung
gestellt. Darüber hinaus wird ein dezentrales,
verteilt lernendes KI-System
etabliert, wobei die Daten lokal bei den
Landwirten gespeichert sind. Die Bauern
können die KI-Modelle austauschen
und an die NaLamKI-Plattform übertragen, um so die Algorithmen
kontinuierlich zu verbessern. Die Plattform ist offen
für Drittanbieter.
INSPEKTION VON OBSTPLANTAGEN
Erste Datenerhebungen für die Entwicklung von KI-Modellen
sind bereits abgeschlossen. Unter anderem liegen von einem
Roboter aufgenommene Bilder einer Apfelreihenkultur auf einem
Obstbauernhof in der Pfalz vor. Hierfür wurden während
der Durchfahrt des (semi-)autonomen Roboters durch die Plantage
Daten mit verschiedenen Sensoren, wie Lage- und Positionssensoren,
LIDAR, RGB- und Multispektralkameras erfasst,
analysiert und zusammengeführt. Ziel ist, eine aussagekräftige
Repräsentation der Baumanlagen einer Obstplantage aufzubauen,
die die Anzahl und den Reifegrad der Früchte, den
Stammdurchmesser der P anzen, den Zustand der einzelnen
P anzen und des umgebenden Bodens oder auch Hindernisse,
insbesondere Lebewesen in hohem Bewuchs im Fahrweg, detektieren
kann. „Wir werten die Daten während der Durchfahrt
durch die Plantage aus. Die so gewonnenen Informationen werden
in der Karte des Obstbaumbestandes fusioniert und in einer
Objektkarte repräsentiert. Basierend auf diesen Daten wird
eine Dokumentation für den Landwirt erstellt“, erläutert der
Forscher die konkrete Anwendung. BS
PLAUSIBLE DATEN INKLUSIVE
»Wir kümmern uns u.a. um die Bildauswertung von
Drohnen-, Satelliten- und Roboterkameradaten und um
die Plausibilisierung der Ergebnisse für die Landwirte.«
Dr. Sebastian Bosse, Gruppenleiter
Interaktive & Kognitive Systeme am Fraunhofer HHI
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Die Daten aus dem Obstgarten oder dem Feld
werden u. a. mit Drohnen oder Robotern gewonnen.
Die Informationen werden in einer
Karte des Obstbaumbestandes fusioniert und in
einer Objektkarte repräsentiert.
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