2605.22848
2026-05-25
cs.CE
cs.LG
q-bio.OT
From Simulation to Discovery: AI Enabled Probabilistic Emulation of Mechanistic Crop Systems
从模拟到发现:AI驱动的机理作物系统概率仿真
Mojdeh Saadati, Juan Panelo, Gustavo Visentini, Soumik Sarkar, Carlos Messina, Baskar Ganapathysubramanian
发表机构
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Department of Mathematics and Department of Computer Science, Iowa State University(数学系和计算机科学系,爱荷华州立大学)
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Department of Horticultural Sciences, University of Florida(园艺科学系,佛罗里达大学)
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Department of Mechanical Engineering, and Translational AI Center, Iowa State University(机械工程系和转化人工智能中心,爱荷华州立大学)
AI总结
该研究提出了一种基于人工智能的概率神经模拟器,用于高效模拟作物生长过程,解决了传统作物模型计算成本过高的问题。通过训练大量多样化条件下的模拟数据,并结合物理一致的天气生成器,该方法在保持高预测精度的同时大幅提升了模拟效率,能够快速探索不同基因型、环境和管理条件下的作物响应。研究发现了一些在多种条件下保持高产量的玉米性状组合,并揭示了辐射利用效率和温度驱动的根系动态是影响产量韧性的关键因素,展示了该方法在农业适应气候变化研究中的巨大潜力。