Mākslīgais lauksaimnieks: kā AI palielina ražu un iznīcina kaitēkļus

Analīze, uzraudzība un prognozēšana: AI galvenie uzdevumi

AI lauksaimniecībā tiek izmantots visur:

piemēram, sistēmas bez tā nedarbojasautodriving, lai jūs varētu vadīt lauksaimniecības tehniku ​​autonomi. Tajā ir iebūvētas viedās sistēmas, kas analizē attēlus no kamerām un, izmantojot neironu tīklus, nosaka objektu veidus un novietojumu kustības laikā, veido maršrutus un pārraida komandas.

AI tiek izmantots precīzajā lauksaimniecībāmūsdienīga un tehnoloģiska pieeja lauksaimnieciskajai ražošanai, kas ņem vērā neviendabīgumu vienas nozares ietvaros. Parasti lauks sastāv no posmiem ar dažādām augsnes īpašībām (māla, smilšu un dūņu attiecība, fosfora, slāpekļa, kālija un tā tālāk daudzums). Tas jāņem vērā sējot, apstrādājot un novācot ražu.

Tā kā lauksaimniecība nav augsta peļņas joma un daudzus darbības veidus var plānot nerentabli, iespēja samazināt izmaksas palīdz uzņēmumam izdzīvot.

"AI tiek izmantots precīzajā lauksaimniecībā – tā sauc modernu un tehnoloģisku pieeju lauksaimnieciskajai ražošanai"

Augsnes analīze 

Parasti, lai uzzinātu, no kā sastāv augsne, jums ir nepieciešamsņemt paraugus dažādās vietās. Lauku saimniecībai, kas apsaimnieko 10-20 tūkstošus hektāru, tas ir dārgi un darbietilpīgi. AI nāk palīgā - tas analizē lauku kā pirmo tuvinājumu, izmantojot attēlus no bezpilota lidaparātiem vai satelītiem, nosaka augsnes veidu, humusa daudzumu tajā un dažādu elementu attiecību.

Galvenie satelītattēlu nodrošinātāji ir Eiropas Kosmosa aģentūras palaisti Sentinel satelītu saime, Amerikas programma Landsat un Roscosmos.

Diferencēta lauka apstrāde  

Ja lauks nav viendabīgs, tas tiek sadalītsvairāki zemes gabali. Parasti tam tiek izmantots NDVI indekss, kas tiek aprēķināts no satelītu un bezpilota lidaparātu attēliem un ļauj noskaidrot, kādā stāvoklī augi atrodas dažādās lauka daļās. Pamatojoties uz šo indeksu un citiem rādītājiem, iespējams izstrādāt kartes diferencētai lauku apstrādei (aršana, mēslojums, apstrāde ar augu aizsardzības līdzekļiem). Tas ļaus ietaupīt uz mēslošanas līdzekļiem, degvielu un smērvielām un augu aizsardzības līdzekļiem. Darbojas arī diferencēta laistīšana, nezāļu un kultūraugu miglošana.

AI modeļi stāsta lauksaimniekam vai agronomamkad jums ir nepieciešams stādīt kultūru un novākt to, izmantojiet mēslojumu. Parasti tas izskatās kā atgādinājums par nepieciešamību veikt kādu darbību, lēmumu pieņem cilvēks.

Kaitēkļu sastopamības un sastopamības prognozēšana 

AI var paredzēt slimību rašanos unkaitēkļi uz lauka. Par bāzi tiek izmantoti vai nu laikapstākļu dati (kad fermā nav speciāla aprīkojuma), vai informācija no sensoriem, kamerām un augstas izšķirtspējas droniem. Šāda analīze atklāj slimības agrīnā stadijā vai atpazīst kaitēkļus, pirms tie izplatās pa lauku, un izglābj ražu.

Ražas prognozēšana

AI palīdz uzņēmumiem novērtēt turpmāko ražu.Šī informācija nepieciešama visai lauksaimniecības darbu sezonai, lai ne tikai sastādītu plānus, bet arī tos labotu, ja kaut kas nogājis greizi. Balstoties uz vēsturiskajiem datiem, var izveidot ražas karti, izmantojot algoritmus: tā parādīs, cik daudz saimniecība savāks no katras lauka daļas, atkarībā no tās agroķīmiskajiem un agrofizikālajiem rādītājiem, reljefa. Nākamajos nosēšanās gadījumos varat paļauties uz šiem datiem.

"AI palīdz uzņēmumiem novērtēt nākotnes ražu"

Problēmzonu noteikšana

Izmantojot AI, varat noteikt problemātiskās jomas:sausas un applūdušas lauka vietas. Pēc sākotnējās analīzes lauksaimnieks vai agronoms var doties uz vietu un veikt pētījumus, izmantojot citas instrumentālās metodes. Problēmzonu atrašana ir noderīga apdrošināšanas nolūkos. 

Investīciju pievilcības novērtējums

Dažreiz saskaņā ar dokumentiem lauki tiek veidoti kālauksaimniecības zeme, bet patiesībā jau sen aizaugusi ar krūmiem vai kokiem. Dažreiz zeme tiek izmantota nepareizi, un augsnes slānis ir noplicināts - tad ir nepieciešama augsnes meliorācija, un tas ir papildu ieguldījums. Pamatojoties uz vēsturiskajiem datiem un satelīta attēliem, varat noteikt lauka stāvokli un aptuveni novērtēt, cik daudz jums jāiegulda, lai tas sāktu gūt peļņu.

Valsts uzraudzība un kontrole

Neizmantotās lauksaimniecības zemes platība Krievijas Federācijā ir gandrīz44 miljonos hektāru. Bieži zeme tiek uzskaitīta kā lauksaimniecības zeme, bet to vietā ir meži, ēkas, poligoni (2021. gada beigās reģistrēto nelegālo poligonu skaits Krievijā pārsniedza 15 tūkstošus, kas ir par 30% vairāk nekā gada beigās. 2019). Dažkārt valsts subsidē un izsniedz dotācijas lauksaimniecības attīstībai noteiktā teritorijā, bet saņēmēji zemi neizmanto.

Kontrolējiet visus procesus personīgi, nosūtotinspektori katram laukam, lielos apjomos tas kļūst neiespējami. Mums ir nepieciešami automatizācijas rīki. AI ļauj uzzināt, kas notiek uz konkrēta zemes gabala, un plānot turpmākās darbības.

"Neizmantotās lauksaimniecības zemes platība Krievijas Federācijā ir gandrīz 44 miljoni hektāru"

Lauksaimniecības specifika Krievijā 

Krievijas tirgū ir četras funkcijas, kas ietekmē AI ieviešanas līmeni.

Zema digitalizācija.Krievijas agroindustriālajā kompleksā ir mazIT tehnoloģiju iespiešanās. Krievijas Lauksaimniecības ministrija pirms pieciem gadiem atbalstīja Krievijas agroindustriālā kompleksa digitalizāciju, taču tikai 5% lauksaimniecības nozares uzņēmumu to izmantoja. Un tas nav AI, bet gan vienkāršas tehnoloģijas, piemēram, ziņošanas automatizācija.

Lielajās lauku saimniecībās ir augstāks digitalizācijas līmenis.Viņi biežāk izmanto diferencētu mēslojumu, interesējas par ražas prognozēšanu, uzrauga lauku stāvokli un autonomi kontrolē iekārtas. Bet pat viņi izmanto atšķirīgus risinājumus, kas apmierina vienu vai divas vajadzības. 

Krievijas tirgū ir maz sarežģītu produktu,kas apvieno visu informāciju un izveido lauku saimniecības digitālo dvīņu, lai gan pieprasījums pēc tā ir liels. Visaptveroša augsnes apstākļu uzraudzība paaugstina lauksaimniecības kultūru produktivitāti vismaz par 20%.

Šo lauksaimniecības uzņēmumu sadrumstalotība.Vēl viena Krievijas tirgus iezīme - navkopīgus datu formātus un to pārraides protokolus. Šī iemesla dēļ AI informācija tiek glabāta sadrumstalotā veidā, un to ir grūti analizēt. Dažkārt svarīga informācija elektroniski nemaz nav pieejama.

Mūsu pašu ražoto iekārtu ir maz.Pirms sankciju ieviešanas Krievijā viņi izmantojaRietumu tehnoloģijas - piemēram, amerikāņu kompānija John Deere. Tās apkopei ir nepieciešamas importētas rezerves daļas, un programmaparatūru var nomainīt tikai oficiālajos servisa salonos. Sakarā ar to, ka uzņēmums pārtrauca savu darbību Krievijā, viņu iekārtas drīzumā vairs nebūs iespējams izmantot.

Valstī ir vietējie ražotāji"aparatūra" un programmatūra agroindustriālajam kompleksam. Piemēram, uzņēmums Cognitive Pilot, kas izstrādā augstākās klases "gudrās" vadības sistēmas lauksaimniecības tehnikai. Bet, lai šos risinājumus mērogotu un palielinātu iekšzemē montējamo iekārtu skaitu ar uzstādītiem Krievijas moduļiem, ir vajadzīgs laiks.

Grūtības ar speciālistu pārkvalifikāciju.Daudzi lauksaimnieki un agronomi uzzina par precīzulauksaimniecību tikai pēc kvalifikācijas celšanas kursiem. Speciālisti informāciju par savām jomām var glabāt uz papīra vai galvā, nevis informācijas sistēmā. Kad cilvēks aiziet pensijā vai pāriet uz citu lauksaimniecības uzņēmumu, šīs zināšanas ir jāatjauno no nulles. Tajā pašā laikā vidējais lauksaimnieka vecums pasaulē ir 55 gadi, šī situācija aptuveni atbilst Krievijas realitātei (lai gan tā samazinās). Daži ir gatavi pārkvalificēties, bet daudzi nepieņem jaunu vai nevar atļauties tālākizglītību.

Neskatoties uz visām grūtībām, izredzes uzKrievijas lauksaimniecība ir laba, jo Krievijai ir milzīgi zemes resursi. Krievijas Federācijas zemes fonda platība pārsniedza 1,7 miljardus hektāru, no kuriem aptuveni 22% ir lauksaimniecības zeme. Jautājums ir par to, ka šīs zemes ir pienācīgi jāapstrādā – un mākslīgais intelekts šajā jautājumā palīdzēs.

"Daudzi lauksaimnieki un agronomi par precīzo lauksaimniecību uzzina tikai pēc kvalifikācijas paaugstināšanas kursiem"

AI cilvēka vietā vai kopā ar viņu 

Eksperti gadiem ilgi diskutē par to, vai AI varaizstāt cilvēku. Protams, tas palīdzēs vidējiem un lieliem uzņēmumiem pieņemt lēmumus un ietaupīt naudu, pateicoties milzīga apjoma informācijas apstrādei, atradumu vizualizācijai, kvalitātes ieteikumiem un analītikai. Taču līdz šim tirgū nav neviena produkta, kas uzticētos AI ekspertu novērtējumam, mērķu noteikšanai, plānošanai un uzdevumu kontrolei.

Juridiskajā jomā ir problēmas:nepieciešams izveidot normatīvo regulējumu darbību, izmantojot AI, regulēšanai, noteikt, kurš būs atbildīgs par tā kļūdām. Un cilvēks nav psiholoģiski gatavs atteikties no kontroles pār tehnoloģijām.

Bet radīsies jaunas profesijas, un darbs mainīsies unkļūt gudrākam. Līdz 2025. gadam tiks radīti 97 miljoni jaunu darba vietu, jo cilvēki, mašīnas un algoritmi arvien vairāk strādās kopā, prognozē Pasaules ekonomikas forums. Attīstoties tehnoloģijām, būs nepieciešams vairāk kvalificētu personālu ar digitālajām prasmēm.

Daļēji mainīsies lauksaimniecības nozareuz birojiem pilsētās, no kurienes vadīs laukos notiekošo. Ikdienas darbības ir automatizētas, bet cilvēks no lēmumu pieņemšanas ķēdes nekur netiek.

Lasīt vairāk:

Augs uz Marsa ražo skābekli tādā ātrumā kā vidējais koks

Fiziķi ir atdzesējuši atomus līdz rekorda temperatūrai. Tie ir miljards reižu aukstāki par kosmosu.

Neliels dinozaurs "pārvērsās" par dārgakmeni. Viņam ir gandrīz 100 miljoni gadu