Autopol: Otomatize Polen Tanımlama Ve Flora Takip Sistemi Geliştirilmesi
Erdem B. (Yürütücü), Alemdar H., Turgut A. E., Şahin E., Özkök Saban A., Sevin S., et al.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2026 - 2029
- Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
- Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
- Başlama Tarihi: Ekim 2026
- Bitiş Tarihi: Nisan 2029
Proje Özeti
Türkiye dünyada başta gelen bal üreticisi ülkelerdendir. Bu boyuttaki üretim, balın ekonomimiz için çok önemli bir zirai ürün göz önüne getirmektedir. Bal otantisitesi ve özellikle monofloral/yüksek değerli bal beyanlarının doğrulanması, tüketici güveni ve katma değerli ürün ekonomisi açısından kritik bir ihtiyaçtır. Ancak botanik kökeni kanıtlamada merkezi rol oynayan melissopalinolojik yaklaşım, yüksek uzmanlık, yoğun işgücü ve laboratuvarlar arası standardizasyon güçlükleri nedeniyle uygulanabilirliği yeterince güçlü değildir. Bu durum hem denetim uygulamalarında hem de araştırma amaçlı flora izleme çalışmalarında yüksek hacimli, tekrarlanabilir ve izlenebilir polen verisi üretimini sınırlamaktadır. Literatürde polen tanımlamayı derin öğrenme ile hızlandırmaya yönelik çalışmalar ve sınırlı kapsamlı dijital veri setleri bulunsa da, bu çalışmaların önemli bir kısmı sahadan standart örnekleme, otomatik mikroskop taraması ve ulusal flora çeşitliliğini kapsayan sürdürülebilir bir referans bankası ile entegre değildir. Bu nedenle güvenilir veri üretimi ile sahaya taşınabilir doğrulama uygulamaları arasında yapısal bir boşluk bulunmaktadır.
Bu proje, söz konusu boşluğu kapatmak üzere sahada kontrollü örnekleme ile laboratuvarda otomatik tarama–odaklama ve yapay zekâ tabanlı polen tanımayı tek bir uçtan uca iş akışında birleştirerek dijital ve fiziksel milli polen bankasını oluşturmayı amaçlar. Özgün değer olarak manuel mikroskop taraması ve manuel kayıt darboğazını ortadan kaldıran modüler bir otomasyon yaklaşımının, veri yönetimi ve model güncelleme döngüsüyle birlikte tasarlanması ve çıktının doğrudan bal otantisitesi/monofloral teyit ve flora takibi üzerine uygulanabilirliğidir.
Yöntem dört adımda kurgulanmıştır. İlk adımda çiçeklerden elde edilen polen örnekleriyle fiziksel referans polen bankası kurulacak ve tür kimlikleri doğrulanmış standart preparatlar üretilecektir. İkinci adımda, preparatlardan yüksek hacimli ve standardize görüntü üretimini sağlayan mikroskop uyumlu otomatik tarama yaklaşımı devreye alınacaktır. Üçüncü adımda bu verilerle dijital polen bankası oluşturulacak ve görüntüler, etiketler ve meta-veriler düzenli biçimde sürümlenecek ve YOLO tabanlı polen takson sınıflandırma modelleri eğitilerek bankaya yeni veri geldikçe güncellenecektir. Dördüncü adımda ise daha önce geliştirilen otomatik polen tuzağı altyapısı ile sahadan belirli aralıklarla polen örnekleri, ayrıca arıcılardan bal örnekleri alınarak hazırlanan preparatlarda polen içerikleri sistem tarafından belirlenip raporlanacaktır. Bu aşama, hem sistemin gerçek örnekler üzerinde doğrulanmasını hem de polen imzası üzerinden flora değişimlerinin ve bal beyanlarının değerlendirilmesini sağlayacaktır.
Projenin çıktıları, modüler mikroskop odak ve tarama otomasyon prototipi, dijital ve fiziksel milli polen bankası, polen tespit ve takson sınıflandırma modelleri ile polen imzası raporlama altyapısı, saha örnekleri üzerinde doğrulanmış flora izleme ve bal otantisitesi/monofloral değerlendirme uygulamalarıdır. Bu çıktılar, denetim ve kalite güvence süreçlerinde daha hızlı ve standardize değerlendirme yapılmasına, katma değerli ürün beyanlarının doğrulanabilirliğinin güçlenmesine ve bölgesel ve sezonsal flora dinamiklerinin izlenebilir hale gelmesine katkı sağlayacaktır. Ulusal ölçekte kurulacak referans bankası ve veri üretim hattı, gelecekte yeni taksonların eklenmesi, farklı bölgelerde geniş ölçekli izleme, iklim değişimlerinin flora üzerinden değerlendirilmesi ve hücre kültürleri, alg türleri ve sulardaki mikrobiyolojik izler gibi farklı alanlarda mikroskobik sayım ve tanımlama uygulamalarına uyarlanabilecek bir teknoloji tabanı oluşturarak yeni araştırma ve uygulamalara doğrudan yol açacaktır.