Интеллектуальная рекомендательная система для защиты яблоневых садов в КБР

Одним из важных направлений сельского хозяйства является плодовое садоводство, в частности, интенсивные яблоневые сады вносят заметный вклад в сельскохозяйственную отрасль Кабардино-Балкарской Республики. При этом для сохранения урожая необходимо обеспечить своевременное выявление и устранение угроз, связанных с болезнями и вредителями яблок. Учитывая нехватку профильных специалистов, актуальной становится задача разработки автоматизированной системы распознавания болезней и вредителей яблоневых садов. Для этого в рамках исследования была поставлена цель – разработка и оценка применимости интеллектуальной рекомендательной системы для защиты яблоневых садов в КБР. В данной статье описана концепция и приведены результаты разработки системы контроля состояния яблоневых садов, предназначенной для выявления болезней и вредителей на деревьях, а также подбора наиболее подходящего плана защиты растений в зависимости от местоположения сада. Программа представляет собой веб-приложение, созданное на основе фреймворков FastAPI, Vue.js и нейронной сети, отвечающих за распознавание вредителей и болезней яблонь по фотографии и составление оптимального плана их обработки. Приведены результаты обучения нейронной сети на подготовленной выборке фотографий здоровых и зараженных яблок. В качестве основы для нейронной сети использовались различные модели: Roboflow 3.0, RF-DETR, YOLO v11 и YOLO v12. Разработанный сервис позволит диагностировать заболевания яблонь с минимальными задержками по времени, а также обеспечить подбор методов защиты в случае необходимости, что снизит риски потери урожая садоводами. В результате тестирования наилучших показателей достигла модель Roboflow 3.0: mAP составила 91,0 %, precision – 97,5 %, а recall – 88,5 %, что свидетельствует о применимости подхода, но этого недостаточно для внедрения. С целью повышения точности и расширения списка распознаваемых угроз планируется сбор дополнительных фотоматериалов в садах республики, в том числе фотографий листьев и стволов яблоневых деревьев, полученных в различных погодных условиях, и дальнейшее тестирование с участием садоводов республики.