La aplicación de soluciones de Inteligencia Artificial (IA) en distintos ámbitos del sector productivo es cada vez más recurrente, particularmente en tareas complejas donde antes era obligada la intervención humana, pero que ahora con aprendizaje automático o profundo, combinando la ciencia de datos y sumando a la academia y al sector empresarial, es posible resolver una problemática en el ámbito agrícola.
CETYS Universidad en las diferentes regiones donde opera, busca vincular la educación con las necesidades y problemáticas que existen en la comunidad, y en el caso del campus Ensenada, los temas están muy asociados al cultivo de la vid, el mar, y la cultura, dos de ellas actividades económicas preponderantes en la zona.
“Desde hace cuatro o cinco años he utilizado la IA para abordar diversos temas en forma interdisciplinaria, desde patrones en el emprendimiento, hasta problemas de salud como el cáncer en la piel, o determinar el consumo y demanda de la energía en la región, y más recientemente en la actividad agrícola”. destacó Josué Leyva, investigador y catedrático de CETYS Universidad.
Siendo el cultivo de la vid en la región una actividad económica importante, es como dos colegas de DEMIX un laboratorio líder en soluciones biológicas, se acercaron para plantear una problemática que se enfrenta en el campo de la agricultura orgánica, disciplina que busca eliminar plagas que atacan frambuesas, zarzamoras, arándanos y fresas, sin el uso de químicos, ni sustancias que puedan dañar los denominados frutos rojos.
El planteamiento inicial fue recurrir al control biológico, es decir, controlar la población de un depredador que se come a la plaga, pero que no se alimenta del fruto donde está la plaga, es decir, recurrir a la cadena natural de la biología.
“Este laboratorio crea ácaros que se comen a otras arañas, y otros ácaros, para limpiar la fruta sin dañarla, pero el problema como con cualquier ser vivo, es pronosticar la tasa de crecimiento y su muerte, lo cual depende de muchas variables, por lo que la propuesta inicial fue explorar cómo matemáticamente se podía calcular el crecimiento de ese depredador”.
A través de un esquema colaborativo e interdisciplinario entre academia y empresa, se decidió poner en marcha una aplicación de IA, y soluciones de Machine Learning y Deep Learning para crear un algoritmo que fuera aprendiendo ciertos patrones y establecer con una mínima probabilidad de error, cuáles escenarios son lo que se podrían enfrentar.
El también investigador del CONACYT del área 9 interdisciplinario, detalló que la creación del algoritmo que pudiera aprender el comportamiento de la población de este depredador, llevó alrededor de cuatro a cinco meses para tratar de predecir cómo se desarrollaría el crecimiento o disminución de la población de ese ácaro.
En opinión de Josué Leyva, trabajar bajo un esquema colaborativo ofrece muchas ventajas, tanto para la academía, como para la iniciativa privada, al compartir infraestructura, compartir conocimiento y recursos, es decir, gozar de los beneficios que arroja la denominada open innovation (innovación abierta), donde todos comparten todo para acelerar la solución de tal o cual problema.
“Es una colaboración en distintos sentidos y de recursos también, pues en ocasiones los recursos humanos del plantel, es decir, docentes e incluso alumnos abordan tal o cual investigación, así como la aplicación de Inteligencia Artificial o de ingeniería industrial, ingeniería en software, diseño gráfico digital, y otras disciplinas que han sido utilizadas en diferentes proyectos, lo cual enriquece mucho su aprendizaje”.
El proyecto de frutos rojos inició con una base de datos un poco “limitada” que tenía la empresa la cual tuvo que ser depurada y enriquecida para poder alimentar la aplicación de IA elaborada ex-profeso para este proyecto.
Con solo casi un tercio del total de la información con que se contaba, la aplicación aprendió mucho y mejor, que con el método con el que anteriormente trabajaba el laboratorio.
El control de la población del ácaro Phytoseiulus persimilis es muy relevante pues se trata de una especie de depredador que contribuye al combate de plagas agrícolas, pero el control biológico de su población es clave, pues cuando “no tienen comida se comen entre ellos”.
“Se realizaron tres versiones de la aplicación, la tercera nos llevó 10 semanas. Se trabajó hasta encontrar una ventana de condiciones, en materia de temperatura, humedad etcétera, para que las dos especies de ácaros nacieran, se reprodujeran y murieran, pero asegurando que el Persimiles fuera el predominante.”
La solución de IA no es la solución total, se trata de una aplicación que contribuye a tomar buenas decisiones, es como si un cerebro artificial ayudará al cerebro humano a tomar una decisión, por ello se debe tener claro que la IA no es “conclusiva”.
De hecho el proyecto está en pláticas para subirlo de nivel, porque cuando las condiciones cambian, seguro el aprendizaje de la solución también, es decir, el algoritmo tiene que seguir mejorando mediante la alimentación de nuevos datos.
“Este algoritmo no va a quitar a las personas que hacen estos trabajos de manera artesanal, pues la experiencia de los profesionales cuenta mucho”.
La empresa realizó una medición del impacto económico que se tuvo al implementar esta innovadora aplicación, respecto del modelo tradicional que utilizaban, en cuanto al ahorro del tiempo “no tengo información”, aunque es claro que hay una evidente ventaja competitiva al utilizar las nuevas tecnologías.
“Hubo una mejora en el pronóstico, de tener un error de más del 100 por ciento, se le bajó más de 17 por ciento, y ese 80 por ciento de diferencia, ya marca una ventaja competitiva en cuanto a costos que antes se invertía”.
Al tratarse de productos agrícolas de exportación es necesario garantizar cierto nivel de calidad, lo cual sino se cumple, hay sanciones o pérdida de mercados, factores importantes a considerar pues ello representa costos y hasta oferta laboral.
C$T-EVP