荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心正在研究番茄的數位雙胞胎
2020/07/20 @國際
摘要
荷蘭瓦赫寧恩大學以研究資料豐碩的番茄做為「數位雙胞胎」的計劃標的，應用高規格電腦、人工智慧、感測檢測系統等，將數據進行串聯並且建立3D立體模型，將作物特性、作物管理與環境影響因素列入相互作用的預測考量，其效用遠比現有的仿真模型更加完備，也能使新品種研發更具效率。
示意圖
現實生活中運用數位化再現諸如細胞、植物、動物、人類和生態系統之類的生命物體以及食物與供應鏈之類的無生命物體的例子越來越多，因此荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心（Wageningen Universiteit en Research centrum，WUR） 的「數位雙胞胎」計畫應運而生。數位雙胞胎使用新一代感測器和檢測系統，結合高規格電腦和人工智慧數據連接，它們不僅被用來理解、描繪和分析現實情況，還被用來預測研究對象的未來。WUR的數位雙胞胎研究計畫一共分為三個不同主題，虛擬番茄作物便是其中一個，目前每個計劃得到WUR大約120萬歐元資金的挹注。
虛擬番茄作物計劃負責人和他的研究團隊正在開發溫室番茄作物的數位雙胞胎，目標是建立一個3D立體模型，透過建立感測器即時回饋來自真實溫室的訊息，而這些不斷更新的資訊使該數位雙胞胎比現有的仿真模型更加先進。科學家在虛擬作物中模擬了作物特性（例如品種）、環境因素與作物管理之間的相互作用，由於模型與溫室中的實際番茄作物聯繫在一起，因此能更加完善的預測，從而為真實作物做出更好的耕種決策。【延伸閱讀】自動授粉機能有效提升作物產量
負責人表示之所以選擇番茄，是因為科學家們對這種作物已經有相當的了解，並且在量測和製作番茄3D立體建模以及各種栽培技術方面都擁有豐富的經驗。從開始數位雙胞胎計劃時，就整合了一群感興趣的用戶們的想法，透過他們了解目前番茄種植的現況，或是應該在模型中關注什麼特點，期望在三年內能擁有一個可以正常運作的原型機，讓種植者能將其作為種植番茄時的決策支持工具。例如，該工具可以用於確立種植策略，可對模型中的溫室設置進行調整來做模擬，然後對實際作物施行模擬後最適當的種植策略，另外還能讓農民能夠透過模型來預測所施行的耕種措施對作物收成和財務收支的影響。研究人員不再需要進行重複實驗的測試就可以立即知道諸如調控溫室環境、修剪或變種的植株變化情形，並藉此發表可靠的結果，除此之外還可以對新品種進行針對性的研究，例如，找出能在限制能源消耗或特定類型溫室的條件下，依舊能生長良好的作物品系。
資料來源
文章摘譯
