“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”帶著陸游的這句箴言，八月，夏日炎炎，蘭州理工大學自動化與電氣工程學院的鄉(xiāng)村振興促進團的紅柳學子們，懷揣著“把論文寫在田野上”的夢想，奔赴湖北省宜昌市枝江市江會寺村，展開為期三天的“科技興農 慧眼識疾——YOLOv11算法在農業(yè)病蟲害檢測中的實踐”暑期三下鄉(xiāng)活動。團隊成員們把實驗室的邊緣計算盒搬到地壟旁，把課堂里的YOLOv11算法播撒在田地上，用一行行代碼與一株株莊稼對話，只為回答農民伯伯最樸素的那句提問——“這莊稼到底害了啥病？”
   “ 踏遍青山人未老，風景這邊獨好！”誠然，親近大自然的感覺真好！這里有楊萬里筆下的“接天蓮葉無窮碧綠，映日荷花別樣紅！”也有《梁祝》中描摹的“碧草青青花盛開，彩蝶雙雙久徘徊。”田園風光真美啊！走在鄉(xiāng)間的小路上大家都不約而同地說著。最開始團隊成員還沉浸在愜意之中，但是不一會兒，就回歸現(xiàn)實。正應驗了“足蒸暑土氣，背灼炎天光”抑或是“永日不可暮，炎蒸毒我腸。”不一會兒，大伙兒已是大汗淋漓。盡管驕陽似火，也比不過團隊成員們火熱的心，阻擋不了他們十足的干勁。
在田間地頭，團隊成員們與農民伯伯們交流著，總能聽到“這是什么植物？”“那是什么莊稼？”在這些字句中，略顯書生們的青澀，他們對真正意義上的農業(yè)不了解，農民伯伯們耐心地教他們辨認。知識青年們雖四體不勤，五谷不分，但是在農民伯伯的幫助下還是快速地完成了數(shù)據的采集工作。
圖為隊員們在如火如荼地采集照片，視頻流等數(shù)據。 周有紅 供圖

        團隊成員們把采集到的大量數(shù)據認真整理匯總，并且上網查閱各種病蟲害的詳細資料，也像農民伯伯們請教相關農業(yè)知識。將各種病蟲害分門別類，制作成標簽。借助 X-AnyLabeling 軟件，同學們對圖片進行矩形、多邊形雙標注。鼠標輕輕一圈，葉斑病、炭疽病、霜霉病等疾病被賦予不同顏色。然后按照訓練集：驗證集：測試集=8：1：1的比例，制成數(shù)據集以供訓練。 

圖為制作的各種癥狀的數(shù)據集。 趙旭康 供圖



圖為紅柳學子們標注的數(shù)據集（節(jié)選）。閆牧華 供圖

        然而運用開源的yolov11算法監(jiān)測病蟲害的效果并不好，置信度總是上不去，還有誤識別的可能。怎么辦？正當隊員們束手無策之時，隊長提出“看來要更改注意力機制模塊”。怎么改？這句聽起來容易，做起來難。隨后，團隊的骨干成員在“根據地”中激烈地討論了起來。

圖為原有的yolov11算法原理圖。 趙旭康 供圖


圖為小隊骨干成員正在討論如何改進算法，更改注意力機制。 史蕾蕾 供圖

        投喂了之前制作的數(shù)據集，團隊成員們訓練了模型，接著把模型輕量化部署在邊緣計算盒上。迫不及待地拿出屋外，小試牛刀。農民伯伯手持著設備，將攝像頭對準農作物收集視頻流，隊長緊隨其后，緊緊盯著電腦屏幕上的終端輸出。該模型效果較好，有著較高地置信度，見下圖。農民伯伯們聽到隊長給出的結論，紛紛給團隊成員們豎起大拇指，稱贊說：“看來這個盒子真比人眼看的準。”

圖為隊長和農民伯伯一起驗證輕量化模型。 郝朝昱 供圖



圖為終端輸出的驗證效果圖（節(jié)選）。 周旭德 供圖


圖為團隊成員們與莊稼人的合影。 閆牧華 供圖

最后，實踐團將人工智能算法帶入校園，通過講座的方式為同學們拓寬關于機器人，人工智能方面的前沿知識，旨在為未來的科技創(chuàng)新打下基礎，也為地方經濟社會發(fā)展貢獻了更多青年力量。

圖為隊長在給孩子們普及人工智能知識。 郝朝昱 供圖

        黨的二十大擘畫了以中國式現(xiàn)代化全面推進中華民族偉大復興的宏偉藍圖，全面建設社會主義現(xiàn)代化國家，最艱巨最繁重的任務仍然在農村。為全面貫徹落實黨的二十大精神，深入貫徹落實習近平總書記關于“三農”工作的重要論述，實踐團成員們在鄉(xiāng)村振興的道路上，結合自身的專業(yè)優(yōu)勢，積極給予力所能及的支持和幫助。
此次實踐，讓成員對“知者行之始，行者知之成”這句名言有了更深的體悟。在田地上，我們利用yolo技術幫助農民伯伯精準地識別疾病，在校園里，我們又將人工智能的種子播撒到同學們的心田里。返校后，實踐團將繼續(xù)學習專業(yè)知識幫助科技興農。力爭讓算法繼續(xù)在地頭生長，讓青春繼續(xù)在鄉(xiāng)土閃光，此次實踐是，蘭州理工大學自電學院的學子們交出的答卷，也是我們向土地、向時代立下的新誓言！