Umělá inteligence v říši rostlin: Výzkum psychologie rostlin 

5. 8. 2024 (mai) - Věda o rostlinách se posouvá daleko za tradiční botaniku. Výzkum inteligence a psychologie rostlin odhaluje fascinující svět, ve kterém se propojují biologie a technologie, aby přinesly nové poznatky o tom, jak rostliny vnímají a reagují na své okolí. Naše práce v oblasti bio-robotické hybridizace se zaměřuje na neinvazivní měření bioelektrické aktivity rostlin a následnou analýzu těchto dat pomocí pokročilých nástrojů umělé inteligence (AI).

Měření bioelektrické aktivity rostlin

Základem našeho výzkumu je neinvazivní měření bioelektrické aktivity rostlin pomocí elektrofytografu, upraveného EEG zařízení. Tento přístroj nám umožňuje zaznamenávat elektrické signály, které rostliny produkují v reakci na různé podněty. Takové měření je klíčové pro pochopení, jak rostliny komunikují a jaké jsou jejich reakce na vnější prostředí.

Analýza dat pomocí AI

Získaná data následně analyzujeme pomocí metod časového souladu akce a reakce. To znamená, že rostlinám poskytujeme řízené podněty a měříme jejich odpovědi. Tyto odpovědi jsou pečlivě analyzovány, aby bylo možné identifikovat vzory a kategorie v datech. K tomu využíváme různé AI nástroje, od jednoduchých konvolučních neuronových sítí (CNN) až po složité multi-agentní systémy (MAS).

Trénink neuronové sítě

Jakmile máme kategorizovaná data, trénujeme neuronovou síť, která je schopná klasifikovat jednotlivé kategorie reakcí rostlin. Tento proces zahrnuje pečlivý výběr a časování podnětů, aby bylo možné vytvořit model valence/arousal. Výsledný model nám pak umožňuje klasifikovat emocionální stavy rostlin, což je klíčové pro pochopení jejich psychologie.

Valence/Arousal model

Model valence/arousal je základním kamenem našeho výzkumu. Valence se týká toho, zda je reakce rostliny pozitivní nebo negativní, zatímco arousal měří intenzitu této reakce. Pomocí tohoto modelu můžeme lépe pochopit, jak různé podněty ovlivňují emocionální stav rostliny a jak rostliny vnímají své prostředí.

Přínosy a aplikace výzkumu

Náš výzkum má potenciál přinést revoluční poznatky do různých oblastí. Od zemědělství, kde může pomoci optimalizovat péči o rostliny a zvýšit výnosy, až po bio-robotiku, kde může inspirovat nové technologie založené na principech rostlinné inteligence.

Závěr

Umělá inteligence v říši rostlin otevírá dveře do nového světa plného možností. Propojením biologie a technologie můžeme lépe porozumět rostlinám, jejich vnímání a reakcím. Tento výzkum není jen fascinující, ale také přináší praktické aplikace, které mohou změnit náš přístup k rostlinám a jejich péči.

-mai