L’agriculture n’est pas forcément le premier domaine auquel on pense quand on parle d’intelligence artificielle. Pourtant, une start-up américaine a prouvé l’intérêt de recourir à l’apprentissage machine pour améliorer la production… de salades.
L’intelligence artificielle est partout, dans nos smartphones, dans nos voitures et même… dans nos saladiers. A l’occasion de la GTC 2017, Lee Redden est venu raconter des salades. Plus exactement, il a présenté le quotidien de la société qu’il a cofondée, Blue River Technology, dont il est également le directeur technique.
Le Skynet de la mauvaise herbe
Résumé à l’extrême, cela donnerait « il désherbe grâce à une intelligence artificielle », et on pourrait rouler des yeux et passer à autre chose. Mais ce qu’ont fait Lee Redden et ses équipes, c’est bien plus que cela. Constatant que les produits désherbants chimiques coûtaient une fortune, étaient épandus sans réflexion et sans prise en compte des spécificités de chaque parcelle, et surtout qu’ils étaient de moins en moins efficaces contre les mauvaises herbes, ils ont mis au point une machine qui permet de désherber intelligemment les hectares de champs de laitues qui poussent aux Etats-Unis.
Le principe est assez simple et logique. Il y a d’une part, la partie logicielle, qui tourne désormais sur une puce Nvidia TX1, et fait appel à la vision par ordinateur et à l'apprentissage machine. Et, d’autre part, les modules physiques connectés à l’unité de calcul centrale qu’on accroche à l’arrière du tracteur. Ces modules ressemblent à de grosses boîtes aux lettres qui contiennent des néons éclairant le sol et permettent aux caméras de filmer jour et nuit les mauvaises herbes sous 25 angles différents. Les caméras sont placées à l’avant et l’arrière du module. C’est également dans ce module qu’on trouve un système de buses, assez proche de celui d’une imprimante à jet d’encre.
Faire la différence
Lee Redden et ses équipes ont donc commencé par apprendre à un algorithme de reconnaissance visuelle à faire la différence entre des pieds de laitue et des mauvaises herbes. Avec pour défi que le processus soit rapide et efficace. Ce qui n’était pas chose aisée, car les mauvaises herbes sont traitées alors qu’elles sont encore toute petites, compliquant la tâche de la reconnaissance d’image qui peine à les repérer. Des mois d’optimisation ont été nécessaires pour trouver le bon compromis entre une résolution assez haute pour offrir une reconnaissance facile et un flux vidéo pas trop lourd pour permettre un calcul en temps réel.
Il a ensuite fallu s’assurer que l’ensemble de données complet, permettant à l’intelligence artificielle de savoir quelle plante traiter, soit mis à jour régulièrement pour ne pas dire quotidie
Dès lors, les équipes de Blue River Technology fonctionnent en deux passages. Un premier, où sont localisées toutes les plantes. Un second où l’IA s’assure que tout est comme au premier passage et où le traitement est appliqué sur les mauvaises herbes et uniquement sur elles, via une micro pulvérisation.
Une réussite en chiffres
Le cofondateur de la jeune pousse donne quelques chiffres pour illustrer le succès de son système, adopté pour 10% des laitues produites aux Etats-Unis au cours des trois dernières année.
L’application des désherbants se fait à une vitesse oscillant entre 10 et 12 Km/s, ce qui est plutôt rapide. Ensuite, la méthode Blue River réduit par un facteur minimal de 10 et maximal de 100 la quantité de produits chimiques utilisés. Quand on connaît les risques de pollution des nappes phréatiques, sans parler même de ce qu’on retrouve dans nos salades, on ne peut que s’en réjouir. Et ce sont autant d’économie pour les agriculteurs.
Enfin, dernier chiffre, la méthode « intelligente » aboutit généralement à une augmentation de la production de l’ordre de 5 à 10%, selon Lee Redden.
L’application des désherbants se fait à une vitesse oscillant entre 10 et 12 Km/s, ce qui est plutôt rapide. Ensuite, la méthode Blue River réduit par un facteur minimal de 10 et maximal de 100 la quantité de produits chimiques utilisés. Quand on connaît les risques de pollution des nappes phréatiques, sans parler même de ce qu’on retrouve dans nos salades, on ne peut que s’en réjouir. Et ce sont autant d’économie pour les agriculteurs.
Enfin, dernier chiffre, la méthode « intelligente » aboutit généralement à une augmentation de la production de l’ordre de 5 à 10%, selon Lee Redden.
Plus intelligente et plus libre
La laitue sort donc victorieuse de sa rencontre avec l’intelligence artificielle. Mais, outre ce gain dans la production, la bonne nouvelle est que cette solution technologique offre plus de libertés aux agriculteurs, expliquait Lee Redden. Plus de libertés dans les produits à utiliser – là où l’épandage à grande échelle, semble n’offrir que quatre ou cinq choix, il serait ici possible d’opter pour plusieurs dizaines, voire centaines de traitements.
Plus de liberté également dans les méthodes de désherbage. La méthode de détection est en effet complètement décorrélée de la méthode de destruction, il est donc tout à fait possible d’utiliser des lasers ou des impulsion électriques – même si les produits chimiques sont les plus rapides donc les plus rentables.
Et enfin, et peut-être surtout, plus de liberté grâce à ce microciblage. Les agriculteurs peuvent ainsi couper les ponts avec des semences propriétaires que seuls des acteurs comme MonSanto écoulent – les laitues n’ont plus besoin d’être génétiquement résistantes aux désherbants utilisés vu qu’elles ne sont plus directement traitées.
Plus de liberté également dans les méthodes de désherbage. La méthode de détection est en effet complètement décorrélée de la méthode de destruction, il est donc tout à fait possible d’utiliser des lasers ou des impulsion électriques – même si les produits chimiques sont les plus rapides donc les plus rentables.
Et enfin, et peut-être surtout, plus de liberté grâce à ce microciblage. Les agriculteurs peuvent ainsi couper les ponts avec des semences propriétaires que seuls des acteurs comme MonSanto écoulent – les laitues n’ont plus besoin d’être génétiquement résistantes aux désherbants utilisés vu qu’elles ne sont plus directement traitées.
Une fois encore l’intelligence artificielle pourrait bien générer une petite révolution, qui, si tout va bien, se terminera dans vos saladiers.
Ce prototype a été conçu à partir du tracteur-tondeuse grand public HF2620 de chez Honda. Entièrement refondu, il a notamment été équipé d'un moteur surpuissant : un V2 de 1000 cm3développant 109 chevaux! Avec un poids de seulement 140 kg, la Mean Mower possède ainsi un rapport poids/puissance exceptionnel de 1,28 kg/ch (pour vous donner une idée, il est d'environ 0,7 pour une Formule 1 et monte à 1,9 pour une Ferrari Enzo de 660 ch).
