Inteligencia artificial en viticultura: Así plantea un ingeniero granadino la mejora del rendimiento de las vides

El granadino Fernando Palacios López obtuvo el grado de doctor por la Universidad de La Rioja con una tesis que plantea la viticultura digital. Según explica la Universidad a través de un comunicado, el investigador granadino plantea el uso de técnicas de visión artificial, aprendizaje profundo (deep learning) y automático como alternativa a los métodos tradicionales. Estas herramientas permiten estimar los componentes del rendimiento de la vid, de forma no invasiva, en condiciones de campo, usando como 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.

La tesis, titulada Visión por ordenador e inteligencia artificial para la evaluación de los componentes del rendimiento en la viticultura digital, ha sido desarrollada en el Departamento de Agricultura y Alimentación –en el marco del programa 783D Doctorado en Enología, Viticultura y Sostenibilidad (Real Decreto 99/2011). El trabajo fue dirigido por Javier Tardáguila y Paz Diago, y 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, que requiere menos tiempo y que permite procesar más datos.

Palacios ha desarrollado un algoritmo de visión artificial para extraer las características morfológicas de los racimos, y un modelo de aprendizaje automático para evaluar su compacidad en condiciones de campo, demostrando ser una alternativa más objetiva que la evaluación visual tradicional.

Además, el investigador granadino abordó la cuantificación del número de flores de la vid por cepa. El algoritmo desarrollado (basado en aprendizaje profundo) permite, tras una segmentación semántica individual de cada flor, obtener un indicador de rendimiento cerca de 100 días antes de la vendimia.

En su tesis, Palacios también concluye que la visión artificial puede emplearse para evaluar el rendimiento en cepas total y parcialmente defoliadas en la zona productiva, combinada 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 ha permitido al doctor Palacios López cuantificar el número de bayas de la vid en tamaño guisante por cepa, superando 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 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 ha demostrado ser preciso a la hora de estimar el rendimiento en cepas de cabernet sauvignon, malvasía, moscatel, syrah, tempranillo y verdejo, no solo cuando estas variedades de vid estaban ya incluidas en el modelo, sino también cuando eran previamente desconocidas para el mismo.

Fernando Palacios López (Granada, 1992) es graduado en Ingeniería Informática (especialidad en Computación y Sistemas Inteligentes) y 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) financiado por la Comunidad Autónoma de La Rioja. Ha realizado dos estancias predoctorales, en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de la Universidad de Castilla-La Mancha (Grupo de investigación VISILAB; 2019); en el CITAB de la Universidad de Trás-os-Montes e Alto Douro en Portugal (2020-2021).