Desenvolvimento de um sistema como serviço (SAAS) para o manejo integrado de doenças e pragas da soja por computação em nuvem e mineração de big data

• Processo: 16/06210-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
• Pesquisador responsável: Dreid Cristina Peres Rodero
• Beneficiário: Lucas Augusto Sardelari
• Vinculado ao auxílio: 15/16014-6 - Desenvolvimento de um sistema como serviço (SaaS) para o manejo integrado de doenças e pragas da soja por computação em nuvem e mineração de big data, AP.PIPE
• Assunto(s): Manejo integrado de pragas Ferrugem (doença de planta) Desenvolvimento de software Sistemas de apoio à decisão Computação em nuvem Mineração de dados Big data
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Desenvolvimento de Software | Análise e desenvolvimento de Software

Resumo

Sistemas de Suporte à Decisão (SSD) modernos e seus respectivos modelos têm a função de prever onde e quando um patógeno ou inseto vai atacar uma cultura e orientar, definir e gerir o seu programa de manejo integrado de doenças e pragas, respectivamente. A maioria dos SSD utiliza modelos baseados nas interações entre patógenos e insetos com seus respectivos hospedeiros e o ambiente. No entanto, modelos que utilizam limites críticos de parâmetros meteorológicos determinantes para a ocorrência, disseminação e intensificação do ataque de doenças e pragas têm relevância limitada em escala de campo, pois eles são foram obtidos em escala pontual, para uma cultura se desenvolvendo em condições homogêneas, quase sempre, em câmaras de crescimento vegetal. O risco para a ocorrência de doenças e pragas é em função das características da cultura, da doença ou praga, ambiente e também do perfil de manejo e uso de tecnologias adotadas pelos produtores. Por esta razão, a empresa proponente do presente projeto desenvolveu o SMARTBIO IPM SYSTEM® como uma plataforma universal para o desenvolvimento de modelos e de SSD baseados na mineração de big data históricos e em tempo real de características das culturas, das doenças e/ou pragas, do ambiente e do perfil de manejo e de tecnologias adotadas em cada talhão agrícola, de forma automática. Ela foi desenvolvida para analisar, orientar, recomendar, monitorar e gerir o manejo integrado de doenças e pragas em cada grupo de manejo que compõe uma fazenda. Através de projetos aprovados pela FINEP, CNPq e FAPESP, a Smartbio utilizou a plataforma universal para desenvolver e validar um SSD para a cultura da cana-de-açúcar, o SMARTBIO IPM CANA, que, devido ao seu reconhecido grau de inteligência e valor para o cliente, neste ano de 2015, está sendo utilizado em 35 usinas, representando aproximadamente 1 milhão de hectares. Esse valor e inteligência tem sido reconhecido também por profissionais que atuam com a cultura da soja fazendo com que a Fundação Chapadão apoie a SMARTBIO no desenvolvimento do presente projeto para, na Fase I do PIPE, utilizar a plataforma universal para desenvolver o "SMARTBIO IPM SOJA: Sistema como Serviço (SAAS) para o Manejo Integrado de Doenças e Pragas da Soja por Computação em Nuvem e Mineração de Big Data". Portanto, a plataforma universal SMARTBIO IPM SYSTEM será utilizada para o desenvolvimento do SMARTBIO IPM SOJA. Para programação das rotinas do SMARTBIO IPM SOJA, serão considerados os conceitos de ecoinformática e as novas ferramentas para o desenvolvimento de modelos de previsão e plataformas de tomada de decisão, como tecnologias de sistema de informação geográfica (GIS), lógica fuzzy, redes neurais, data mining geoespacial e temporal e bioestatística. Os parâmetros dos modelos, como por exemplo, suscetibilidade, predisponibilidade e favorabilidade de manejo, específicos para cada doença e praga da cultura da soja serão obtidos automaticamente por mineração de dados históricos de 2.000 experimentos conduzidos pela Fundação Chapadão de 2010 a 2015, apresentando diferentes intensidades de ataques de doenças e pragas e múltiplos perfis de manejo. Nesta Fase 1 do PIPE serão desenvolvidos os módulos para a Ferrugem Asiática (Phakopsora pachyrrizi) e Helicoverpa armigera por serem, respectivamente, a principal doença e praga da cultura da soja. Os parâmetros dos modelos otimizados e incorporados no sistema serão validados em uma safra na região de Chapadão do Sul, MS, em uma área de 30 mil hectares. Com o SMARTBIO IPM SOJA será possível aumentar a eficiência do manejo integrado de doenças e pragas na cultura da soja e formular a estratégia mais racional, econômica e ambientalmente correta para o controle com a arma mais indicada, no momento, local e intensidade de controle corretos, contribuindo com a agricultura sustentável e de precisão. (AU)