Bitkilerin Elektrik Sinyallerini Okuyan Yapay Zekâ Modeli

Bitkilerin çevresel koşullara verdiği tepkiler, yalnızca yaprakların rengi veya toprağın nemi üzerinden anlaşılmayabilir. Gövdelerinde oluşan elektriksel değişimler de bitkinin ışık, su ve besin ihtiyacı hakkında bilgi taşıyor. Electric Plant adlı girişim, bu sinyalleri sensörlerle toplayıp yapay zekâ yardımıyla yorumlayan bir sistem geliştiriyor.

Girişimin merkezinde Bombadil isimli bir büyük dil modeli bulunuyor. Model, bitki dokularında dolaşan düşük seviyeli elektrik sinyallerini analiz ederek yetiştiricilere bitkinin ihtiyaçlarıyla ilgili veriler sunmayı amaçlıyor. Şirket, modelin şu anda yaklaşık 125 farklı türden gelen sinyalleri yorumlayabildiğini belirtiyor.

Fikir, ışığa yönelen bir bitkiden doğdu

Electric Plant’in kurucularından Justin Mast, birkaç yıl önce bir ev bitkisinin elektrik sinyalleriyle kontrol edilen motorlu bir düzeneğe bağlandığını anlatan bilimsel çalışmayla karşılaştı. Bitki daha fazla ışığa ihtiyaç duyduğunda dokularından elektrik akımı geçiyor, kontrol kartı da bu veriyi algılayarak bitkiyi ışık kaynağına yaklaştırıyordu.

Bu çalışma Mast’ın ilgisini çekti ve daha sonra DARPA ile çalışmalar yürütmüş nörobilimci Lee von Kraus ile ortaklık kurmasına yol açtı. İki kurucu, son üç yılda farklı bitkilerden veri toplayarak Bombadil’i eğitmeye odaklandı. Amaç, bitkilerin elektriksel tepkileri ile çevresel ihtiyaçları arasında bağlantı kurabilen bir model oluşturmak.

Bitkinin içine ulaşan sensörler kullanılıyor

Electric Plant’in sensörleri, yaklaşık olarak uzunlamasına katlanmış standart bir iPhone boyutunda. Sensörleri bitkiye sabitlemek için paslanmaz çelik vidalar kullanılıyor. Bu vidaların, kabuğun hemen altında bulunan ve canlı dokuyu taşıyan kambiyum tabakasına ulaşması gerekiyor. Böylece bitkinin içindeki mikrovolt seviyesindeki değişimler ölçülebiliyor.

Toplanan veriler düşük güç tüketimli kablosuz bir ağ üzerinden baz istasyonuna gönderiliyor. Ardından Bombadil, verileri bulutta işleyerek müşteriye sonuçları iletiyor. Yetiştiriciler bu çıktıları sulama ya da gübreleme programlarını değiştirmek için kullanabiliyor.

Şirket, doğru sonuç almak için dönüm başına yalnızca birkaç sensörün yeterli olduğunu savunuyor. Mevcut ölçüm araçlarının çoğu binlerce dolara mal olurken Electric Plant, kendi sensörlerinin onlarca dolar seviyesinde olduğunu belirtiyor. Bu fark, sistemin yalnızca kontrollü seralarda değil, daha geniş tarım ve ormancılık alanlarında da kullanılabilmesini sağlayabilir.

Mevcut yöntemlerin sınırlarını aşmayı hedefliyor

Çiftçiler, sera işletmecileri ve ormancılar bugün bitkilerin durumunu değerlendirmek için toprak probları, taşınabilir spektroskopi cihazları ve uydu görüntüleri gibi araçlardan yararlanıyor. Bu teknolojiler; nem, besin ve genel sağlık durumu hakkında yararlı veriler sağlayabiliyor. Ancak girişime göre bu araçlar, bitkinin dokuları içinde gerçek zamanlı olarak gerçekleşen değişimleri doğrudan izlemekte sınırlı kalıyor.

Electric Plant, Bombadil’i eğitirken bu geleneksel araçlardan elde edilen verileri de kullandı. Kurucu Justin Mast, elektrik sinyallerini doğrudan izleyen modelin zaman içinde mevcut ekipmanların bir bölümünü geride bırakabileceğini düşünüyor. Bununla birlikte modelin yorumlarının ne ölçüde farklı bitki türlerine ve yetiştirme koşullarına uyarlanabildiği, sistemin yaygın kullanımı açısından belirleyici olacak.

Girişim, sensörlerini ve yapay zekâ modelini ticarileştirmek için 11,2 milyon dolarlık tohum yatırım aldı. Yatırım turuna Onto Ventures ve Climactic liderlik ederken Ponderosa, Endeavor Catalyst, Ludlow, Michigan Rise, The Fund, Schox VC ve Dug Song da katıldı. Electric Plant ilk müşterilerinin kim olduğunu açıklamadı.

Şirket, sistemin verimliliği artırırken su tüketimini yüzde 20 veya daha fazla azaltabileceğini öne sürüyor. Bu oran, bağımsız sonuçlarla doğrulanmış bir performans ölçümü olarak değil, girişimin kurucu ekibinin mevcut beklentisi olarak değerlendirilmeli. Yine de bitkinin ihtiyacını toprağın veya yaprakların verdiği dolaylı işaretlerden önce algılayabilmek, özellikle su kullanımının kritik olduğu tarım alanlarında anlamlı bir avantaj sunabilir.

Electric Plant’in uzun vadeli hedefi yalnızca bitkileri dinlemekle sınırlı değil. Kurucular, elektriksel sinyallerin daha iyi anlaşılmasıyla insanların bir gün bitkilere sinyal gönderebileceği araçların da geliştirilebileceğine inanıyor. Şimdilik odak noktası, bitkinin ne söylediğini anlamak ve bu bilgiyi yetiştiricilerin günlük kararlarına aktarabilmek.