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Une étudiante de premier cycle du nord de l’Inde travaille avec un laboratoire de Moncton pour concevoir un drone unique pour la gestion des mauvaises herbes
Les fermetures de frontières et les restrictions de voyage à l’étranger pendant la pandémie de COVID-19 n’empêchent pas certains des meilleurs talents du monde de collaborer avec des chercheuses et chercheurs du Canada cet été. Grâce aux appels vidéo et à d’autres outils technologiques avancés, Hina Tomar, étudiante de premier cycle au Zakir Husain College of Engineering and Technology de l’Aligarh Muslim University, en Inde, est l’une des quelque 1 000 étudiantes et étudiants de 12 pays qui travaillent à distance sur des recherches de pointe avec des universités canadiennes pendant l’été 2021.
Mme Tomar collabore avec Habib Hamam, Ph. D., professeur au département de génie électrique de l’Université de Moncton. Appliquant son expertise en programmation de l’intelligence artificielle (IA), l’étudiante s’efforce d’aller à la racine d’un problème auquel sont confrontés tous les agricultrices et agriculteurs du Canada : comment lutter efficacement contre les mauvaises herbes de manière à limiter la pollution de l’environnement et à maximiser le rendement des cultures.
L’IA peut-elle améliorer la gestion des mauvaises herbes?
Comme l’explique Habib Hamam, les chercheuses et chercheurs utilisent déjà des drones pour l’identification des mauvaises herbes, mais les techniques actuelles sont limitées. La plupart s’appuient uniquement sur le traitement d’image, une approche efficace pour identifier les mauvaises herbes uniquement si elles sont présentes dans de grandes parcelles denses. Cela signifie que les mauvaises herbes individuelles, pourtant envahissantes, passent inaperçues.
En appliquant la technologie de l’apprentissage profond au traitement d’images, Hina met au point un logiciel suffisamment intelligent pour aider un drone à repérer beaucoup plus rapidement la moindre mauvaise herbe dans un champ.
« Le logiciel fonctionne comme le cerveau du drone, et l’ajout de la composante IA est donc une première étape importante pour faire progresser cette nouvelle technologie agricole », explique M. Hamam, soulignant qu’Hina est en train d’accéder à des bases de données contenant des milliers d’images de mauvaises herbes afin d’entraîner le système à identifier avec précision différentes variétés et tailles.
L’objectif est d’utiliser un drone pour prendre des photos de cultures dans un champ et envoyer ces images à une station de base pour traitement. Le logiciel basé sur l’IA développé par Tomar fera ensuite la distinction entre la végétation et les mauvaises herbes — un processus qui comprend d’abord le filtrage de la saleté, des ombres et d’autres impuretés des images.
Une fois toutes les mauvaises herbes précisément identifiées, leurs coordonnées exactes sont transmises au drone, qui peut alors appliquer l’herbicide uniquement aux endroits ciblés. Ce procédé permet de réduire l’impact environnemental tout en optimisant le rendement des cultures. De plus, les agricultrices et agriculteurs ont la garantie qu’aucune mauvaise herbe n’a été oubliée.
Hina Tomar prévoit que l’analyse d’images liée au projet sera terminée dans les prochaines semaines et vise à avoir un prototype du logiciel prêt pour les tests d’ici la fin de son stage, en août. Une fois la composante matérielle du drone finalisée, l’équipe de l’université commencera les essais sur le terrain dans des fermes locales de la région de Moncton.
Un stage international dans le confort de son foyer
Hina est l’une des 1 075 étudiantes et étudiants de l’Allemagne, du Brésil, de la Chine, des États-Unis, de la France, de Hong Kong, de l’Inde, du Mexique, du Royaume-Uni, de Taïwan, de la Tunisie et de l’Ukraine qui prennent part au programme Mitacs Globalink au cours de l’été 2021 pour aider à résoudre des problèmes complexes d’une gamme de secteurs, allant des soins de santé et du bien-être à l’environnement en passant par la robotique et la technologie.
Conçu afin de favoriser les liens de recherche internationale et stimuler l’économie du Canada, le stage de 12 à 14 semaines comprend habituellement un déplacement vers le Canada pour travailler aux côtés de chercheuses et chercheurs au pays, mais en raison de la pandémie de COVID-19, le programme de cet été se réalise à distance.
Bien qu’elle regrette de ne pas avoir eu l’occasion de se rendre au Canada, Hina communique régulièrement avec M. Hamam par Google Meets, où ils partagent des écrans d’ordinateur pendant qu’il guide son travail sur son modèle logiciel.
« Le programme Globalink est une excellente façon d’entrer en contact avec des équipes de recherche à la fine pointe partout dans le monde », explique la chercheuse, qui a découvert le programme grâce à d’autres personnes de son établissement ayant déjà participé à des stages Mitacs. Cette occasion ne lui ouvre pas seulement la porte à de nouvelles perspectives de recherche : grâce à cette expérience, elle a déjà décidé de poursuivre sa maîtrise au Canada dès 2023.
Pour M. Hamam, le stage de recherche Mitacs Globalink est l’occasion de tirer profit de l’expertise en programmation de pointe dont il a besoin pour faire avancer ses recherches, et de poursuivre son objectif de créer un environnement de laboratoire équitable, diversifié et inclusif.
« Globalink est une occasion en or d’accéder à des compétences de recherche très spécifiques et très recherchées », explique le professeur. « Ces étudiantes et étudiants sont la crème de la crème, et apportent une perspective unique pour résoudre les défis auxquels nous sommes confrontés. »
Les programmes de Mitacs sont financés par d’importants partenaires à travers le Canada. Nous remercions le gouvernement du Canada, le gouvernement de l’Alberta, le gouvernement de la Colombie-Britannique, Research Manitoba, le gouvernement du Nouveau-Brunswick, le gouvernement de la Nouvelle-Écosse, le gouvernement de l’Ontario, Innovation PEI, le gouvernement du Québec, le Fonds de recherche du Québec — Nature et technologies, le gouvernement de la Saskatchewan, le gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador et le gouvernement du Yukon de nous aider à favoriser l’innovation et la croissance économique partout au pays.
Nous tenons également à exprimer notre reconnaissance envers nos partenaires internationaux. En 2021-2022, Mitacs est heureuse de travailler avec des partenaires de l’Australie, de la Belgique, du Brésil, de la Chine, de la Colombie, de la France, de l’Allemagne, de Hong Kong, de l’Inde, d’Israël, du Japon, de la Corée, du Mexique, de Singapour, de Taïwan, de la Tunisie, de l’Ukraine, du Royaume-Uni et des États-Unis pour soutenir Globalink (voir la liste complète des partenaires du Stage de recherche Globalink et de la Bourse de recherche Globalink).
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