La inteligencia artificial está transformando la agricultura controlada (CEA, por sus siglas en inglés), permitiendo optimizar las decisiones diarias, desde el control climático hasta el cuidado de los cultivos. Los agricultores utilizan sensores ambientales, análisis basados en datos y modelos de precisión para crear entornos que favorecen el crecimiento de las plantas.
Esta es la visión de Grace Algeo para el futuro de la agricultura en entornos controlados. La CEA engloba el uso de tecnología para cultivar cosechas en interiores, ya sea en invernaderos, granjas verticales, almacenes o cualquier espacio que permita el crecimiento durante todo el año.
© Mario Rodriguez/UC Davis
Algeo, estudiante de maestría en ingeniería de sistemas biológicos en la Universidad de California, Davis, lleva a cabo investigaciones centradas en la predicción del comportamiento de los invernaderos utilizando modelos de Memoria a Largo Plazo (LSTM, por sus siglas en inglés), un tipo de modelo de aprendizaje automático diseñado para identificar patrones y realizar predicciones a lo largo del tiempo.
En el Laboratorio de Ingeniería de Entornos Controlados, dirigido por la profesora asistente de ingeniería biológica y agrícola Shamim Ahamed, Algeo entrena los modelos LSTM con datos multivariados de clima y cultivos. Luego, los utiliza para crear herramientas predictivas que pueden anticipar la demanda de agua de las plantas, los patrones climáticos y las previsiones de rendimiento en sistemas de invernaderos altamente dinámicos.
El objetivo de Algeo es integrar estas herramientas en la CEA para ayudar a los agricultores a tomar decisiones más claras y consistentes basadas en las condiciones ambientales futuras.
© Mario Rodriguez/UC DavisUn sensor mide el contenido de humedad en un tapón de tierra plantado con una plántula de lechuga
“Los sensores y los sistemas de control trabajan juntos para regular la temperatura, la humedad, la luz y el dióxido de carbono”, afirma Algeo. “El objetivo es proporcionar a los agricultores herramientas más inteligentes; herramientas que hagan que las operaciones sean más eficientes y sostenibles”.
Como asistente de cultivo en la empresa de agricultura interior Gotham Greens, Algeo también cuenta con un invernadero a gran escala como un laboratorio vivo y una visión privilegiada de lo que funciona hoy y lo que se necesita para los invernaderos del mañana.
Un laboratorio vivo en Gotham Greens
Gran parte de la investigación de Algeo se origina en lo que observa en su trabajo diario como asistente de cultivo en Gotham Greens, una empresa de alimentos frescos conocida por cultivar sus verduras de hoja verde, hierbas y productos de ensalada en invernaderos hidropónicos.
En la ubicación de California en Davis, Algeo gestiona el desarrollo de cultivos en el vivero, supervisa las condiciones ambientales, evalúa los datos de los sensores y programa los ciclos de riego automatizados para los cultivos de Gotham Greens.
© Mario Rodriguez/UC DavisAlgeo trabaja con un sensor de suelo, utilizando un sensor conectado a un Arduino, para determinar el contenido de agua en la lechuga en crecimiento en Gotham Greens
“Un día típico implica comprobaciones del sistema, evaluaciones de los cultivos, y la recopilación y el análisis de datos”, explica. “También programo nuestro sistema de riego autónomo, para que las plántulas reciban el agua y los nutrientes que necesitan en el momento adecuado y en la cantidad correcta”.
Las responsabilidades prácticas de Algeo le brindan una exposición continua a los problemas reales de los invernaderos, lo que le permite aplicar principios de ingeniería en un entorno comercial y, al mismo tiempo, obtener información clave sobre cómo los datos y la automatización pueden mejorar las operaciones diarias.
Para ella, Gotham Greens no es solo un lugar de trabajo.
“Es un laboratorio vivo”, afirma.
Cultivando lo que viene
Actualmente, la investigación de Algeo combina la detección ambiental, el análisis de datos y la previsión para contribuir al desarrollo de herramientas que se ajusten a las necesidades actuales y previstas del cultivo en invernaderos. Para ella, el futuro de la CEA es emocionante en lugar de intimidante, y el trabajo la mantiene comprometida y entusiasmada, especialmente porque el campo está avanzando rápidamente.
La decisión de Algeo de cursar una maestría en ingeniería de sistemas biológicos en UC Davis es una parte importante de su esfuerzo por mantenerse al día con el campo en rápido progreso. Su trabajo en Gotham Greens informa sobre lo que se necesita de su investigación en UC Davis, y su investigación y conexiones en el Departamento de Ingeniería Biológica y Agrícola le brindan la educación y los recursos para impulsar su trabajo como defensora de la CEA.
“Constantemente están surgiendo nuevas herramientas, y la nueva generación de agricultores las utilizará a su favor”, afirma. “Es tan rápido que tienes que evolucionar y educarte constantemente”.
Fuente: UC Davis
