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AUGURY:用杂草读懂土壤健康

作者:RegeneratusLabs模型:MiniCPM5-1B

通过杂草物种推断土壤状况,可在手机端运行

AUGURY 把杂草当作土壤健康的指示物。这是一个开源流水线,把杂草物种映射到它们所指示的土壤状况:板结、积水、养分失衡、pH、盐分、有机质状态等等。它只给“指示”,不给任何管理建议;不依赖云端,目标是能在手机上跑起来。

“植物是土壤的镜子。”——Gérard Ducerf

工作原理​

Plain Text
[photo] → DINOv2-base embedding → FAISS kNN over 111k-photo gallery → top-k species
[text] → deterministic species extraction (regex + fuzzy DB match)
│
▼
species_lookup.py → database-merged.json (2,230 spp)
│ the model NEVER generates facts
▼
MiniCPM5-1B + LoRA ("the voice") → conversational soil story

三层结构,每层只做一件事:

  1. 感知:检索,不分类。 用 DINOv2-base 提取图像嵌入,在 111,320 张照片的图库里做 FAISS 近邻检索。加新物种只需要补照片和一行数据库记录,编码器不用重训。在 188 种澳大利亚杂草上(合并别名后),top-1 准确率 80.9%,top-3 准确率 88.3%。
  2. 事实:确定性数据库。 覆盖 2,230 个物种 × 地区(澳大利亚 / 欧洲 / 英国)的指示信息字典,数据来自 Ellenberg (1991)、Maughan & Amos、CAWR 和澳大利亚政府出版物。模型只负责组织这些事实。它从不生成数值,所以不可能编出一个 pH 值。
  3. 表达:一次小规模微调。 在 13,627 条由数据库生成的样本上给 MiniCPM5-1B 做 LoRA 微调(r16/α32,3 个 epoch,bf16,单卡 A10)。GGUF Q4_K_M 只有 660MB,用 llama.cpp 就能部署到手机。评测结果:验证集 loss 0.0398;本地冒烟测试里 6/6 个事实字段都复述正确。

当前状态(2026-08-13)​

  • ✅ 文本链路能用:物种抽取 → 数据库 → 微调后的模型生成解读。支持多物种(比如“酸模和蓟”),能区分地区,拒答边界也守得住(只给指示,不给管理建议)。在 16 核笔记本上每次回答约 6–12 秒。
  • 🔄 照片链路还在做:完整图库的 FAISS 索引正在构建,置信度分档也已经设计好(自动接受 / top-3 让用户确认 / 老老实实回答“未知”)。
  • ✅ 所有产物都已发布:模型、物种数据库、训练数据。视觉图库作为索引构建的源数据只留在本地,运行时用的是紧凑的 FAISS 索引,不读原始图片。

快速开始​

Bash
# 文本链路(CLI)
.venv-mcpmv46/bin/python scripts/augury_funnel.py \
--model models/MiniCPM5-1B-AUGURY-Q4_K_M.gguf --region Australia \
"What does dandelion indicate about my soil?"

# 聊天服务(Flask,含反馈回路)
.venv-mcpmv46/bin/python scripts/augury_server.py

发布产物​

内容位置
模型(GGUF Q4_K_M / F16 / 合并后 fp16 / LoRA 适配器)RegeneratusLabs/augury-1b
物种数据库(2,230 种)RegeneratusLabs/augury-species-db
训练数据(13,627 条)RegeneratusLabs/augury-training-data
视觉图库(11 万张图片及授权信息)仅本地保存,作为构建期数据源,运行时不读取
视觉检索索引(运行时产物,待构建)RegeneratusLabs/augury-vision-index(待发布)

经验总结​

  • 开放式细粒度识别里,检索比分类好用:基于图库的近邻检索加新物种不用重训,固定分类器做不到。
  • Loss 会骗人:一定要在留出数据上按物种逐个评测,别只看训练 loss 曲线。
  • 表达模型只负责组织给定的事实,整条链路不允许它干别的。

更多细节见仓库中的 技术栈说明 和 模型卡。

路线图​

AUGURY 是面向再生农业的可组合小模型(SLM)系列里的第一个:AUGURY (weeds → indicators) → Soil Assessment SLM → Remediation SLM → Grazing SLM。每个模型只做一件事,全部开源,全部能部署到手机上。

链接​

项目信息

基于模型
MiniCPM5-1B
作者
RegeneratusLabs