Mae prosiectau'n amrywio o robot nofio pridd sy'n gallu synhwyro amodau yn y parth gwreiddiau mewn amser real i fodelau cyfrifiannol sy'n gallu rhagweld y bydd cynnyrch yn cael ei ddifetha wedi derbyn arian hadau o'r Menter Cornell ar gyfer Amaethyddiaeth DdigidolCronfa Arloesi Ymchwil newydd.
Bydd wyth tîm rhyngddisgyblaethol o ymchwilwyr - o'r Coleg Amaethyddiaeth a Gwyddorau Bywyd, y Coleg Peirianneg, Cyfrifiadura a Gwyddor Gwybodaeth, Cornell Tech a'r Coleg Meddygaeth Filfeddygol (CVM) - yn derbyn dyfarniadau tair blynedd o hyd at $225,000. I wneud cais, roedd angen i dimau gynnwys aelodau cyfadran Cornell o ddau goleg o leiaf, gan sicrhau cydweithio ar draws y campws.
“Mae’r prosiectau ymchwil hyn yn cynrychioli potensial cyffrous offer digidol, megis modelau cyfrifiannol, systemau robotig, deallusrwydd artiffisial a’r ‘rhyngrwyd o bethau’, i drawsnewid amaethyddiaeth ar bob cam o’r broses cynhyrchu bwyd,” meddai Susan McCouch, Athro Barbara McClintock mewn Bridio Planhigion a Geneteg a chyfarwyddwr Menter Amaethyddiaeth Ddigidol Cornell (CIDA). “Bydd cydweithio rhyngddisgyblaethol fel hyn yn gwthio ffiniau gwyddoniaeth i gynyddu cynhyrchiant a chynaliadwyedd amaethyddiaeth, ac i feithrin llif o ddarganfyddiadau a datblygiadau ymarferol.”
Dewisodd grŵp amlddisgyblaethol o bron i dri dwsin o aelodau cyfadran, dan gadeiryddiaeth Renata Ivanek, athro cyswllt yn Adran Meddygaeth y Boblogaeth a Gwyddorau Diagnostig yn CVM, yr wyth prosiect o blith 31 o gynigion. Daw cyllid ar gyfer y gwobrau o Gronfa Arloesi Ymchwil CIDA a rhaglen Deddf Deor Adran Amaethyddiaeth yr Unol Daleithiau.
Y prosiectau:
Gwella cnwd mefus trwy beillwyr brodorol a robotig: Kirstin Petersen, athro cynorthwyol peirianneg drydanol a chyfrifiadurol; a Scott McArt, athro cynorthwyol entomoleg. Bydd eu gwaith yn integreiddio monitro awtomataidd o bryfed peillio gwyllt a pheillio a reolir â pheillio robotig, gan osod y sylfaen ar gyfer system fiolegol-hybrid a all arsylwi, rhagweld a gwella cynnyrch cnydau. Bydd yr ymchwilwyr yn datblygu trapiau camerâu pryfed gwydn a phŵer isel, yn defnyddio dronau ar gyfer croesbeillio cyflym ac yn creu modelau twf y gellir eu cyfleu i ffermwr trwy ap ar-lein.
Roboteg pridd newydd a synhwyro ar gyfer ffenoteipio gwreiddiau pridd o effeithiolrwydd defnydd dŵr: Taryn Bauerle, athro cyswllt yn yr Ysgol Gwyddor Planhigion Integreiddiol (SIPS); Robert Shepherd, athro cyswllt yn Ysgol Peirianneg Fecanyddol ac Awyrofod Sibley (MAE); Mike Gore, Athro Liberty Hyde Bailey ac athro cyswllt bridio moleciwlaidd a geneteg yn SIPS; Johannes Lehmann, athro gwyddorau pridd a chnydau yn SIPS; ac Abraham Stroock, Cyfarwyddwr William C. Hooey a Gordon L. Dibble, athro Peirianneg Gemegol a Biomoleciwlaidd. Er mwyn cyrchu gwybodaeth amser real am argaeledd a llif dŵr yn y pridd o amgylch gwreiddiau planhigion, bydd yr ymchwilwyr yn datblygu strategaeth synhwyro a robot nofio pridd i archwilio'r parth gwreiddiau yn lled-annibynnol.
Modelau cyfrifiannol sy'n seiliedig ar ficrobiomau ac offer cefnogi penderfyniadau i ragweld y bydd cynnyrch ffres yn cael ei ddifetha: sbigoglys fel system fodel: Martin Wiedmann, Athro Teulu Gellert mewn Diogelwch Bwyd; ac Ivanek. Bydd yr ymchwilwyr yn datblygu model cyfrifiannol o ryngweithiadau microbiomau ac aflonyddwch yn ystod prosesu, cludo a manwerthu i ragweld oes silff sbigoglys ffres.
Diagnosteg straen carlam ac awtomataidd mewn perllannau afalau: Awais Khan, athro cyswllt yn SIPS yn Cornell AgriTech; Serge Belongie, athro cyfrifiadureg yn Cornell Tech; a Noah Snavely, athro cyswllt cyfrifiadureg yn Cornell Tech. Gan gyfuno arbenigedd mewn patholeg planhigion, ffenoteipio a gweledigaeth gyfrifiadurol, bydd y tîm yn creu setiau data clefydau wedi'u hanodi gan arbenigwyr ar gyfer afalau, yn arwain cystadleuaeth her fyd-eang i ddod o hyd i atebion newydd ar gyfer dosbarthu a meintioli clefydau, datblygu modelau gweledigaeth gyfrifiadurol i wahaniaethu'n gywir rhwng symptomau llawer. afiechydon, a datblygu apiau hawdd eu defnyddio i gefnogi tyfwyr afalau.
Ffermio carbon: Cyfuno gwybodaeth peiriant, data mawr a modelau proses i gefnogi’r sector hwn sy’n datblygu: Lehmann a Fengqi You, Athro Roxanne E. a Michael J. Zak mewn Peirianneg Systemau Ynni yn Ysgol Peirianneg Gemegol a Biomoleciwlaidd Smith. Nod y prosiect hwn yw gwella rhagfynegiad cywir o garbon organig pridd trwy gyfuno modelu prosesau pridd â dysgu peirianyddol, dysgu dwfn a data mawr i greu llwyfan i ysgogi polisi sy'n seiliedig ar dystiolaeth a buddsoddiad mewn iechyd pridd a lliniaru newid yn yr hinsawdd.
Llwyfan ffenoteipio cydraniad uchel wedi'i dargedu gan swyddogaeth i ddiddwytho perthnasoedd swyddogaethau geneteg mewn rhizomicrobiome ar gyfer hyrwyddo'r defnydd o faetholion planhigion: April Gu, athro peirianneg sifil ac amgylcheddol; Jenny Kao-Kniffin, athro cyswllt yn SIPS; a Kilian Weinberger, athro cyswllt mewn cyfrifiadureg. Bydd yr ymchwilwyr yn datblygu llwyfan technoleg ffenoteipio-genoteipio arloesol a fydd yn eu galluogi i adeiladu cyfleuster ffenoteipio amaethyddol o safon fyd-eang yn Cornell, er mwyn darganfod a phroffilio micro-organebau newydd sydd o fudd i gnydau.
Synwyryddion digidol graddadwy o’r awyr a’r pridd: Dull rhyngrwyd o bethau i wella rhagolygon tywydd ar raddfa fferm o wres eithafol, sychder a glawiad: Toby Ault, athro cynorthwyol gwyddorau daear ac atmosfferig; a Max Zhang, athro cyswllt yn MAE. Gan ddefnyddio rhyngrwyd diwifr o bethau sy'n bodoli eisoes, bydd yr ymchwilwyr yn monitro ac yn rhagweld newidynnau allweddol ar gyfer rhagweld tywydd eithafol ar lefel y wladwriaeth, y sir a'r fferm er mwyn darparu pecyn cymorth i gynhyrchwyr bwyd ar gyfer rhagweld peryglon.
Datblygu modelau rhagfynegol i ganfod mastitis isglinigol a chlinigol yn gywir mewn buchod godro sy’n cael eu godro â systemau godro awtomataidd: Rick Watters, uwch gydymaith estyniad yn CVM a chyfarwyddwr Labordy Gorllewinol Quality Milk Production Services; a Kristan Reed, athro cynorthwyol gwyddor anifeiliaid. Gan ddefnyddio data fel cynnyrch llaeth, amser godro ac amser rhwng ymweliadau godro, bydd yr ymchwilwyr yn datblygu algorithm i ragfynegi mastitis mewn gwartheg godro.
- Melanie Lefkowitz, Prifysgol Cornell
Derbyniodd prosiectau'n amrywio o robot nofio pridd sy'n gallu synhwyro amodau yn y parth gwreiddiau mewn amser real i fodelau cyfrifiannol sy'n gallu rhagweld dirywiad cynnyrch arian had o Gronfa Arloesi Ymchwil newydd Menter Amaethyddiaeth Ddigidol Cornell. Uchod, drôn ar Fferm Ymchwil Musgrave, yn cael ei gludo i’r maes gan fyfyrwyr yn labordy’r Athro Micheal Gore. Llun: Allison Usavage