Computational intelligence & modeling of crop disease data in Africa
| Promotie: | Mw. G. (Godliver) Owomugisha |
| Wanneer: | 28 augustus 2020 |
| Aanvang: | 16:15 |
| Promotors: | M. (Michael) Biehl, Prof, prof. dr. N. (Nicolai) Petkov |
| Copromotor: | dr. J. Quinn |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Ontwikkeling van eenvoudige methoden om plantenziekten op te sporen
Godliver Owomugisha gebruikte ‘machine learning’ technieken om een praktische uitdaging, gerelateerd aan het bestrijden van plantziekten in de agrarische sector, op te lossen. Haar onderzoek is onderverdeeld in drie gebieden. Zij richtte zich op:
(i) Algoritmen om ziekten in gewassen automatisch te diagnosticeren met behulp van een dataset van afbeeldingen die zijn gemaakt met behulp van een mobiele telefooncamera. In de studie keek Owomugisha naar de incidentie van ziekten en de ernst daarvan aan de hand van metingswaarden geëxtraheerd uit beelden van cassavebladeren. Zij gebruikte een combinatie van classificatie en “computer vision” technieken om visuele kenmerken zoals kleur en vorm te extraheren.
(ii) De diagnose van ziekten bij gewassen voordat ze symptomatisch worden door middel van spectrogrammen. De experimenten in de studie omvatten het kweken van cassaveplanten in een ‘screen house’, waarbij de planten werden besmet met ziektevirussen. Daarnaast verzamelde Owomugisha regelmatig zowel spectrale-informatie als plantenweefsel voor vloeistofanalyse totdat de planten sporen van ziekte gingen vertonen. De modellen, in dit geval GMLVQ, kunnen een week nadat virusinfectie kan worden bevestigd door de vloeistofanalyse, de cassaveziekten detecteren. Dit is enkele weken voordat symptomen zich zichtbaar op de planten manifesteren.
(iii) De ontwikkeling van een goedkope 3D-geprinte spectrometer als opzetstuk voor een smartphone, die kan worden gebruikt om ziekten in de gewasvelden ter plaatse te diagnosticeren. Vergeleken met een commerciële spectrometer (1000 USD) kan de tool goedkoop (voor minder dan 5 USD) geproduceerd worden en is daardoor betaalbaar voor kleine boeren, wat kan leiden tot hogere oogstopbrengsten en voedselzekerheid.
Het promotieonderzoek van Godliver Owomugisha vond plaats bij de afdeling Intelligente Systemen van het Bernoulli Instituut, met financiering van de Bill and Melinda Gates Foundation. Zij werkt nu als Lecturer aan de Busitema University (Oeganda).