Vers un monde équitable et durable

Israël, qui était réputé dans les premières décennies de son existence comme une puissance agricole moderne, est devenu au fil des ans la Startup Nation. Ces dernières années, il s'avère que le lien entre les deux - la haute technologie et l'agriculture : agritech, pour faire court - est susceptible de donner un coup de fouet au monde de l'alimentation. C'est dans ce contexte qu'a été créé le Consortium de la Phénomique, parrainé par l'Autorité israélienne de l'Innovation, dans le cadre duquel la présente recherche a été menée. Le Consortium a été créé dans le but de promouvoir l'innovation scientifique et technologique par la collaboration entre les Instituts de recherche universitaires et les entreprises industrielles.

L'équipe de chercheurs du Technion, composée de Alon Zvirin, assistant de recherche, du Professeur Ron Kimmel, chef du laboratoire GIP, et de Yaron Honen, ingénieur chef de projet, a développé une technologie intelligente pour le suivi et la prédiction du stress des cultures et de la segmentation des feuilles. Le Professeur Zvirin explique : "La détection du stress de la sécheresse permet de sauver la plante, d'identifier les maladies et de prédire les quantités de rendement des cultures, autant d'informations cruciales pour le cultivateur". Grâce à l'utilisation de photographies en couleur, d'imagerie thermique et de techniques de deep learning, les chercheurs ont pu prédire le stress et le développement de nouvelles feuilles avec un grand succès ; lors d'un test de cette nouvelle méthode sur des plants de bananiers, un niveau de prédiction impressionnant de plus de 90% de précision a été atteint.  Pour la segmentation des feuilles, les chercheurs ont obtenu des résultats sans précédent dans l'identification des feuilles d'Arabidopsis et de tabac en appliquant là encore des méthodes de deep learning. Pour former le système sur une grande quantité d'échantillons, l'équipe de recherche a développé une vaste base de données contenant des images artificielles de feuilles, puis a également testé la technologie sur d'autres cultures - avocat, banane, concombre et maïs.

M. Zvirin a déclaré : "Nous avons inclus de jeunes chercheurs qui commençaient tout juste à participer au processus de développement de la technologie. Ils ont apporté d'excellentes idées et ont fait un excellent travail. Deux d'entre eux sont également cités comme auteurs principaux des articles : Dmitri Kuznichov, qui achèvera bientôt son Master au Technion, sous la direction des Professeurs Irad Yavneh, Ron Kimmel ; ainsi que Sagi Levanon - un diplômé du programme d'excellence Psagot, qui a commencé à étudier son second cycle au Technion". L'article sur la détection du stress a été publié à la Conférence européenne sur la vision par ordinateur, ECCV, et le document sur la segmentation a été publié, quant à lui, à la Conférence sur la vision par ordinateur et la reconnaissance des formes, CVPR.  

Le Consortium de la Phénomique

Le nom "Phénomique" est dérivé du mot "phénotype", c'est-à-dire des propriétés physiques observables d'un organisme, qui ont une signification agricole, agronomique ou biologique. Dans notre cas, il s'agit du diagnostic de l'état de la plante sur la base de ses caractéristiques observables - couleur, forme et taille. Le phénotypage automatisé à haut débit représente aujourd'hui un levier important pour l'amélioration des cultures agricoles. Les partenaires du Technion au sein du consortium sont les sociétés agro-techniques et biotechnologiques Rahan Meristem, Hazera Seeds et Evogene, les sociétés technologiques Elbit Systems, Opgal Optronics Industries et Sensilize, ainsi que les instituts universitaires et de recherche suivants : Université Ben-Gourion, Université de Tel-Aviv, Université de Haïfa, Université hébraïque de Jérusalem et le Centre Volcani.