(媒角抵加/林承志綜合報導)植物是否承受缺水壓力,可能從體內電訊號找到線索。Electric Plant研究團隊10月19日提交AI模型Bombadil研究,用感測器取得植物訊號,估計光合作用與水分壓力等七項指標,讓種植者參考讀數安排照護。研究已有跨物種測試,但部分植物表現較弱,新場址與自動灌溉仍待驗證;台灣交付及價格尚未公布。

關鍵資訊

  • 怎麼運作:電極讀取植物訊號,由Bombadil估計生理指標,再交給種植者決定照護方式。
  • 研究規模:預訓練使用100種植物、逾400萬電極小時紀錄;有葉片實測標註的資料涵蓋35種。
  • 目前限制:不同物種與感測器表現有差距,研究未納入完全未參與訓練的新場址測試。
  • 採用方式:公司提供現地安裝與校準;台灣交付、完整費用及繁體中文介面未列於公開產品頁與FAQ。

電極接上植物,模型把電壓變化轉成壓力讀數

依Electric Plant公開白皮書,研究團隊使用兩種自製設備:Bud用於戶外,Stem用於實驗室與溫室。成對電極插入植物的導電組織,持續記錄電位差;木本植物使用不鏽鋼螺絲,肉質莖植物使用細線電極。

訊號經整理後送入模型,估計葉片光合作用及蒸散相關的生理狀態。公司的產品頁把後續服務列為儀表板、警示與依場域設定的應用;FAQ則明訂,由使用者決定如何處理植物狀況。

用電訊號研究缺水已有先例。Daniel Tran等人於2019年發表的溫室番茄研究,便以電極持續記錄訊號,再用機器學習辨識水分壓力。Bombadil這次嘗試的,是讓同一個模型從多種植物學習,再處理不同物種的生理讀數。

先學100種植物訊號,再用葉片量測校對

白皮書記載,預訓練資料來自逾1,400株、100種植物,涵蓋實驗室、溫室、商業果園與自然森林等10個場址,累計超過400萬「電極小時」。一組電極記錄一小時,就算一個電極小時,多組電極的紀錄會累加。

研究先遮住部分訊號,讓模型練習補回缺漏,學習電訊號隨時間變化的結構;之後再用35種植物的葉片儀器量測,訓練它估計七項生理壓力指標,包括光合作用效率、葉片與空氣的溫差,以及作物水分壓力指數。

在研究團隊合併評估35種植物的結果中,預訓練模型估計的七項指標,與儀器讀數的一致程度都優於未經預訓練的比較模型。模型輸出的是生理數值;灌溉量、施肥量與照護決定仍由種植者判斷。

Bombadil將植物電訊號轉為生理指標估計,照護決定仍由人員核對;新場址與自動灌溉仍待驗證(AI生成流程示意)

水分壓力讀數仍有誤差,變葉木表現較弱

白皮書的詳細追蹤測試集中在六種標註較密集的植物,不同指標使用24至35株測試資料。模型對各項指標的掌握程度有差距;其中,作物水分壓力指數的估計誤差,高於只用該物種平均值作答的簡單基準。

變葉木(Codiaeum variegatum)在這組測試中表現最弱,多項指標的變化追蹤相關性接近零或為負。作者同時指出,該物種的測試只有四株、八個感測器,資料量與個別感測器差異,都可能影響結果。

這些差異會影響現場使用:追蹤同一株植物的讀數如何升降,以及比較不同植物誰承受較大壓力,是兩項不同的任務。研究發現,新物種缺少校準資料時,不同植物之間的數值比較尤其容易失準。

新果園與跨季節表現待測,自動灌溉列未來工作

研究以植物個體區分訓練與測試資料,也做了排除特定物種的實驗;但白皮書的限制章節寫明,沒有把某個場址完全排除於訓練之外,再測試模型能否適應。資料中的同一物種也沒有跨場址紀錄,場址差異與物種差異仍無法分開衡量。

單株植物最長只記錄三個月,完整生長週期與季節變化仍待補齊。把模型接上灌溉設備、由AI自動控制照護並蒐集運轉資料,也被作者列在未來工作,而非本次研究完成的驗證。

執行長Justin Mast接受TechCrunch採訪時,未透露初期客戶身分。

台灣業者洽談前,先確認作物校準與完整費用

截至10月21日,Electric Plant的產品頁與FAQ列出的流程,是先聯絡公司討論場址,再由團隊協助現地安裝與校準;兩頁未公布台灣交付安排、完整服務價格或繁體中文介面。

對想試用的台灣果園、苗圃或園藝業者,洽談可先聚焦自己的作物:是否有對應的葉片實測資料、如何確認模型在本地場址的誤差,以及安裝、通訊、維護和模型服務各計多少費用。

試用時可保留原有灌溉紀錄,將模型讀數與現場量測、植株狀況並列核對,再由管理人員決定是否調整澆水。這樣的評估才能回答,新增的電訊號是否提供了原有土壤、天氣或人工巡查資料以外的照護依據。

資料來源與更新紀錄