Studenci Politechniki Krakowskiej pracują nad modelem detekcji obrazu, który wykrywa pasożyty pszczół za pomocą monitoringu uli wraz z aplikacją. Projekt jest na tyle istotny i nowatorski, że jego fragment został w tym roku doceniony przez międzynarodowe gremium europejskiej edycji prestiżowego konkursu “Seeds for the Future” organizowanego przez firmę Huawei. Spośród 145 studentów i studentek z 23 krajów reprezentacja Polski liczyła 10 osób. Jedną z nich był współtwórca projektu “BeeBrain” Hubert Orlicki. Wspólnie z zespołem na gali finałowej w Rzymie zaprezentowali jego elementy. To rozwiązanie, które dwójka studentów Politechniki Krakowskiej realizuje w ramach grantu udzielonego przez studenckie laboratorium innowacji FutureLab PK.
Warroza to choroba pasożytnicza pszczół wywoływana przez niewielkich rozmiarów roztocza, które bytują na pszczołach dorosłych oraz czerwiach i żywią się ich hemolimfą. Są powszechnie występującym wśród pszczół pasożytem, który wielokrotnie doprowadził do zagłady całych uli, przez co stanowi dla nich śmiertelne zagrożenie. Projekt “BeeBrain” to rozwiązanie, które studenci Politechniki Krakowskiej Hubert Orlicki i Bartłomiej Szostak, realizują w ramach grantu udzielonego przez uczelniane laboratorium innowacji – FutureLab PK. Polega na opracowaniu systemu akwizycji, analizy i wizualizacji danych z ula wraz z aplikacją onboardingową. Mówiąc prościej, chodzi o system wczesnego wykrywania, który będzie natychmiastowo ujawniał zarażenie pasożytem wśród pszczół danego ula i zwalczał je autonomicznie, bez konieczności angażowania w ten proces pszczelarzy.
– Projekt przygotowany w ramach „Seeds of the Future” został oparty na nowoczesnych rozwiązaniach technologicznych ze wsparciem technologii Huawei: ResNet, renewable energy source, 5G connection i Huawei Cloud. W projekcie zaproponowaliśmy również model biznesowy, sposoby finansowania, porównanie istniejących rozwiązań, strategię marketingową, podejście do zasilania i całą infrastrukturę – mówi współautor projektu Hubert Orlicki, student Informatyki Data Science Wydziału Informatyki i Telekomunikacji Politechniki Krakowskiej.
W praktyce projekt opiera się na kamerze zamontowanej przed wlotem do ula, która przy użyciu zaprogramowanego przez studentów modelu detekcji obrazu rozpoznaje czy na pszczołach znajdują się pasożyty. Jeśli zostanie przekroczony odpowiedni współczynnik zarażenia to taka informacja zostaje wysłana do przygotowanej aplikacji. Tu kończy się etap pierwszy projektu. W dalszej części Hubert Orlicki oraz Bartłomiej Szostak chcą dodać autonomiczne urządzenie, które za pomocą mieszanek ziół będzie w stanie zlikwidować pasożyty znajdujące się w ulu. Ponadto chcą przekazać do użytku pszczelarzom aplikację, która będzie zbierała najważniejsze dane z ula oraz jego bezpośredniego otoczenia. Na tej podstawie, przy pomocy specjalnego modelu predykcji, aplikacja będzie generować informację z poradami i zagrożeniami w taki sposób, by ułatwić proces wdrożeniowy opieki nad daną pasieką dla niedoświadczonych pszczelarzy. Ostatnim etapem projektu będzie praca nad modelem, który umożliwi tworzenie inteligentnych notatek ułatwiających proces przeglądania ula i gromadzenia uporządkowanych informacji na temat tego co się w nim dzieje.
– Pomysł zrodził się po konsultacjach z pszczelarzami. Odbyliśmy z nimi kilka spotkań, na których sumiennie słuchaliśmy o ich problemach. Wszystkie nasze idee to odpowiedzi na te problemy. Są to próby technologicznych rozwiązań, które mają je wyeliminować – mówi Hubert Orlicki.
Zgodnie z naukowymi modelami istnieje realne zagrożenie, że w sytuacji zniknięcia pszczół ludzkość wyginie w ciągu 4 lat. Kluczowym jest zatem ich ochrona, a koniecznością są wszelkie działania zmierzające do rozwijania ich populacji w środowisku – Ponadto wspieranie pszczelarzy to walka o lokalną gospodarkę. Należy pamiętać o ilości dóbr wytwarzanych przez pszczelarzy i usługach z jakich korzystają. Problemy pszczół występują nie tylko w Polsce, ale i na całym świecie – mówi Hubert Orliński.
Pilotażowa forma projektu jest już w realizacji w Krakowie. Studenci pod okiem swojego opiekuna dr inż. Tomasza Makowskiego na prywatnej działce postawili dwa ule (mieszczące od 60 do 160 tysięcy pszczół), na których zamontowali prototypowe wersje kamer. Docelowo mają być trzy ule, ale obecnie studenci czekają na dalszy rozwój projektu. Wciąż pracują nad algorytmami, które mają sterować systemem i póki ich nie udoskonalą, nie chcą powiększać swojego obszaru badawczego do poziomu pasieki.
Projekt “Seeds for the Future” rozpoczął się w 2008 roku jako pilotażowy program zainicjowany przez firmę Huawei. W ciągu zaledwie dekady rozrósł się do globalnej skali, a dziś obejmuje ponad 15 tysięcy uczestników i uczestniczek ze 139 krajów. Polska dołączyła do inicjatywy w 2016 roku tym samym umożliwiając naszym studentkom i studentom udział w globalnej scenie technologii informacyjno-komunikacyjnych (ICT). W ramach programu odbywają się warsztaty prowadzone przez ekspertów Huawei oraz badaczy i badaczki renomowanych uczelni, które pozwalają uczestniczącym w nich osobom na gruntowne zrozumienie teoretycznych konceptów stojących za wykorzystaniem nowoczesnych technologii. W ramach tych warsztatów odbywają się też wizyty w laboratoriach badawczych i centrach innowacji, które oferują wgląd w praktyczne zastosowania omawianych rozwiązań.
– W dzisiejszym wymagającym środowisku cyfrowym kultywowanie talentów ICT staje się ważniejsze niż kiedykolwiek. Europa stoi na czele rewolucji technologicznej, dlatego musimy inwestować w edukację i rozwój naszych młodych talentów. Pielęgnując ich umiejętności i zapewniając im odpowiednie narzędzia i możliwości, dbamy o to, by Europa pozostała liderem na globalnej scenie cyfrowej – mówi Radosław Kędzia, starszy wiceprezes Huawei Europe.
Podczas tegorocznej edycji projektu “Seeds for the Future” Polskę reprezentowało 10 osób. Połowa tej liczby zaprezentowała koncepcję “BeeBrain” (tu pod nazwą „Beelivers”) podczas gali finałowej projektu, która odbyła się w dniach 1-5 lipca w Rzymie. W zespole projektowym znajdowali się: Hubert Orlicki z Wydziału Informatyki i Telekomunikacji Politechniki Krakowskiej, Arkadiusz Niedziela i Maja Maćkowiak z Politechniki Poznańskiej, Irmina Lepiarczyk z Politechniki Śląskiej oraz Anna Jarosz z Akademii Górniczo-Hutniczej.
Autor: Jakub Paduch
Zdjęcia: archiwum uczestników projektu
