هوش مصنوعی و بینایی ماشین در گیاه پالایی هوشمند پیش بینی پایش غیر مخرب و تصمیم یارهای محیط زیستی

گیاه پالایی یکی از رویکردهای سبز کم هزینه و سازگار با محیط زیست برای مدیریت خاک ها و آب های آلوده به فلزات سنگین و سایر آلاینده ها است. با وجود مزایای مهم این روش، کاربرد عملی آن با محدودیت هایی مانند کندی فرایند، پالایش وابستگی شدید به گونه گیاهی و شرایط خاک ناهمگنی مکانی، آلودگی نیاز به پایش بلندمدت و اتکای زیاد به روش های تخریبی آزمایشگاهی روبه رو است. در سال های اخیر هوش مصنوعی، بینایی ماشین، تصویربرداری، طیفی، حسگرهای هوشمند و سامانه های تصمیم یار به عنوان ابزارهایی نوظهور برای پشتیبانی از گیاه پالایی مطرح شده اند. این ابزارها می توانند در پیش بینی کارایی گیاه پالایی، انتخاب گونه های مناسب، پایش غیر مخرب رشد و تنش گیاه، برآورد تجمع فلزات و تصمیم گیری درباره مدیریت مزرعه یا سایت آلوده نقش داشته باشند. با این حال، شواهد موجود نشان می دهد که هوش مصنوعی هنوز به عنوان یک ابزار میدانی کاملا جا افتاده در گیاه پالایی مطرح نیست و بسیاری از مطالعات در شرایط گلخانه ای، گلدانی یا آزمایشگاهی انجام شده اند. این مقاله مروری با تمرکز بر جنبه های کشاورزی و محیط زیستی، موضوع کاربردهای اصلی هوش مصنوعی و بینایی ماشین در گیاه پالایی هوشمند را بررسی می کند. نتایج این مرور نشان می دهد که بیشترین بلوغ کاربردی در حوزه پایش غیر مخرب، تصویربرداری، فراطیفی، طیف سنجی، طیف سنجی شکست القایی با لیزر (Laser - Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)، فلورسانس پرتو ایکس (X-ray Fluorescence XRF) و مدل های پیش بینی تجمع فلزات دیده می شود. آینده این حوزه به توسعه داده های میدانی استاندارد، اعتبارسنجی بلندمدت، تفسیرپذیری مدل ها و طراحی ابزارهای ساده و قابل استفاده برای مدیران محیط زیست و کشاورزی وابسته است.

کلیدواژه ها:

گیاه پالایی هوشمند ، هوش مصنوعی ، بینایی ماشین ، تصویر برداری ، فراطیفی ، فلزات سنگین ، پایش غیر مخرب