טכנולוגיות ניטור בשטח: מערכות תומכות החלטה להערכת תכולת חלבון

גידולי מונוקולטורה ושימוש נרחב בחומרי הדברה ודישון פגעו במרוצת הזמן בפוריות הקרקע וגרמו לדלדול קרקעות חקלאיות, זיהום מי תהום, ובסופו של יום דבר שפוגע בבריאות האדם ובמערכות אקולוגיות. כתוצאה מכך, יש צורך מיידי בפרדיגמה חקלאיית מקיימת, סביבתית, צודקת חברתית, ותומכת במגוון ביולוגי. פיתוח חקלאות ברת קיימא יכול למנוע לא רק רעב ותת תזונה, אלא גם להתמודד עם איומים נוספים כמו עוני, שימוש מופרז במים ובאנרגיה, שינויי אקלים, בעיות בריאות, ייצור וצריכה.

אחת האלטרנטיבות שנבחנות כיום במדעי המזון הם חלבונים חלופיים. מוצרים מחלבונים חלופיים חייבים להיות בעלי ערך תזונתי מלא ובעלי תרומה משמעותית לבריאות הציבור בטווח הארוך. כיום, חלבונים חלופיים כוללים מקורות שונים, כמו חלבוני חרקים ומוצרים מבוססי מיקרו-אצות. במצגת זו יובאו שני מחקרים:

המחקר הראשון עוסק בפיתוח והערכה של גישה מבוססת בינה מלאכותית לשיפור חוות גידול זחלים של זבוב החייל השחור באמצעות הדמאות תרמית והיפרספקטרלית בתחום הנראה ותת אדום הקרוב . המטרה העיקרית במחקר זה היא לפתח מודל טרנספורמר מולטימודלי שיאפשר קבלת החלטות לגבי תקינות תהליך הפיטום בזמן אמת. המודל הזה מבצע אינטגרציה של נתונים ממקורות שונים, כגון חיישני סביבה, נתוני הדמאות, רצפים זמניים והחלטות תפעוליות. גישה זו תאפשר מעקב מדויק אחרי פיטום הזחלים, תזמון אופטימלי להעברת הזחלים בין שלבי הגדילה, תחזיות מדויקות לצבירת חלבון עד לסיום הפיטום וזיהוי מוקדם של בעיות סביבתיות פוטנציאליות.

המחקר השני בודק את הפוטנציאל של טכנולוגיית ספקטרוסקופיה בשדה ככלי מדויק לזיהוי כמות חלבון באצות אדומות. מודל למידת מכונה MBP-ANNמבוסס על פיגמנט באצות האדומות (משמשת כמדד מהימן לרמות החלבון) מצליח לחזות באופן מדויק את תכולת החלבון בשטח בזמן אמת ובכך ליעל את המערכת קבלת ההחלטות.