Una tesis doctoral desarrollada en la Universidad de La Rioja plantea la viticultura digital. La misma se realizó a través de técnicas de visión artificial, aprendizaje profundo y automático. Es propuesta como alternativa a los métodos tradicionales. Se puede así estimar los componentes del rendimiento de la vid, de forma no invasiva, en condiciones de campo. Usa datos imágenes RGB de la vid adquiridas en continuo mediante una plataforma móvil. Estos componentes sirven de indicadores del rendimiento final entre dos meses y 100 días antes de la vendimia.

Fernando Palacios López obtiene de esta manera, el grado de doctor por la Universidad de La Rioja. Esto ocurre tras la defensa de su tesis ‘Visión por ordenador e inteligencia artificial para la evaluación de los componentes del rendimiento en la viticultura digital’.

Dónde se desarrolla la Tesis Doctoral

Se desarrolla en el Departamento de Agricultura y Alimentación. Se realiza así, en el marco del programa 783D Doctorado en Enología, Viticultura y Sostenibilidad (Real Decreto 99/2011). Fue dirigida por Javier Tardáguila y Paz Diago. Logró la calificación de sobresaliente ‘cum laude’ con mención internacional.

La estimación de los componentes del rendimiento de la vid es de gran relevancia para la industria vitivinícola y los viticultores. Frente a los métodos tradicionales para obtener estos componentes, la visión e inteligencia artificiales ofrecen una alternativa menos tediosa. Se requiere así menos tiempo y que permite procesar más datos.

En primer lugar, Fernando Palacios desarrolló un algoritmo de visión artificial. El mismo lo utilizó para extraer las características morfológicas de los racimos. Además elaboró un modelo de aprendizaje automático para evaluar su compacidad en condiciones de campo. Demostró de esta manera, ser una alternativa más objetiva que la evaluación visual tradicional.

En segundo lugar, el doctor Palacios López abordó la cuantificación del número de flores de la vid por cepa. El algoritmo desarrollado  se basa en el aprendizaje profundo. Permite, tras una segmentación semántica individual de cada flor, obtener un indicador de rendimiento cerca de 100 días antes de la vendimia.

Conclusiones de la tesis

En su tesis, Fernando Palacios también concluye que la visión artificial puede emplearse para evaluar el rendimiento en cepas total y parcialmente defoliadas en la zona productiva.  Se combina con un modelo capaz de capturar la variabilidad en el estado del dosel de diferentes viñedos.

Por otro lado, la combinación de la visión artificial, el aprendizaje profundo y el aprendizaje automático le permitió al doctor Palacios López cuantificar el número de bayas de la vid en tamaño guisante por cepa. Superó así parcialmente los problemas de oclusión de las bayas. En su tesis demuestra cómo esta herramienta podría ser muy beneficiosa para desarrollar un indicador de rendimiento. El mismo puede ser aplicado casi dos meses antes de la vendimia sin aplicar una defoliación completa intensiva de las cepas.

Además, el modelo de estimación desarrollado en la tesis demostró ser preciso a la hora de estimar el rendimiento en cepas de cabernet sauvignon, malvasía, moscatel, syrah, tempranillo y verdejo. No sólo cuando estas variedades de vid estaban ya incluidas en el modelo, sino también cuando eran previamente desconocidas para el mismo.

Quién es el autor

Fernando Palacios López (Granada, 1992) es graduado en Ingeniería Informática. Cuenta con una Especialidad en Computación y Sistemas Inteligentes. Además es Máster Universitario Oficial en Ciencia de Datos e Ingeniería de Computadores por la Universidad de Granada. Su investigación doctoral en la Universidad de La Rioja la ha llevado a cabo con un contrato predoctoral FPI (2017-2021). Este contrato fue financiado por la Comunidad Autónoma de La Rioja. Realizó también dos estancias predoctorales. Una en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de la Universidad de Castilla-La Mancha (Grupo de investigación VISILAB; 2019). La otra fue realizada en el CITAB de la Universidad de Trás-os-Montes e Alto Douro en Portugal (2020-2021).

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Una tesis doctoral plantea viticultura digital como alternativa a los métodos tradicionales. Foto: Unsplash. Créditos: Zan @zanilic

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