Искусственный интеллект в сельском хозяйстве

Примеры российских инноваций в сельском хозяйстве в области искусственного интеллекта

В настоящее время многие страны испытывают реальную нехватку квалифицированных кадров. Кроме того, труд специалистов в узкоспециализированных областях делает сельхоз и агропромышленное производство слишком дорогостоящим. В сложившихся обстоятельствах сельское хозяйство ищет оптимальные пути эффективного использования земельных ресурсов. Основными областями применения ИИ связаны со своевременным распознаванием болезней растений, сорняков, сбором урожая и его точным подсчётом, управлением почвой и водой, прогнозированием природных явлений и т.д.

Искусственный интеллект изменил «правила игры» в различных отраслях, и сельское хозяйство не было исключением. Одной из наиболее перспективных областей стала интеграция ИИ именно в аграрный и животноводческий сектор. Передовые технологии активно развиваются и становятся неотъемлемой частью российского сельского хозяйства и животноводства. Использование искусственного интеллекта помогает фермерам повысить эффективность и результативность своей деятельности, существенно улучшить управление производством, оптимизировать затраты и повысить качество продукции. Обладая способностью анализировать огромные объемы данных, ИИ уже активно меняет методы выращивания с/х культур, управления домашним скотом и оптимизации аграрных процессов.

Стоит отметить и единую систему управления агрономической службой предприятий сельского хозяйства «СкайСкаут», обеспечивающую целостную картину состояния с/х культур на основе данных, которые собираются как автоматически, так и вручную. В неё собрано сразу несколько актуальных и полезных для агрономов сервисов: мониторинг полей в режиме онлайн при помощи спутникового наблюдения, точное прогнозирование погоды и подсчет выпавших осадков, предупреждение о возможных рисках, например, проблемных участках с низкой урожайностью. Приложение на основе ИИ даёт возможность за счёт оптимизации процессов сократить расходы на 35%.

Искусственный интеллект выводит сельское хозяйство на новый уровень. Он повышает производительность сельхозземель, увеличивает урожайность культур, способствует получению продукции хорошего качества, автоматизирует производство, сокращая используемые ресурсы. ИИ — ключ к решению современных проблем сельского хозяйства, в будущем сферы его применения будут только расширяться. Внедрение ИИ в сельскохозяйственное производство поддерживается на государственном уровне, что в очередной раз подтверждает значимость компьютерных технологий в отрасли.

ИИ проводит анализ и склейку фотоснимков, полученных с дронов, рисуя карту поля с данными о состоянии посевов на различных участках, учитывая их степень поражения вредителями, оснащенность питательными элементами, поражение болезнями. Это позволяет агроному вовремя предпринять необходимые меры по улучшению роста и развития растений, значительно снизить расходы на препараты, применяя их только там, где они действительно необходимы, и повысить урожайность возделываемых культур.

3. Прогнозирование

ИИ также позволяет более точно предсказывать получаемый урожай. Он учитывает солнечную активность, температуру и влажность почвы на участке, затем ищет аналогичные этим параметры в своей информационной базе. На основе уже имеющегося опыта получения урожая культуры в местности с похожими почвенно-климатическими условиями ИИ делает прогноз урожая на заданном участке. Средняя погрешность в определении урожая с помощью ИИ данным способом составляет около 10%.

Агророботы ускоряют процесс производства, увеличивают его точность и сокращают издержки на заработные платы сотрудникам. Они используются в вертикальных фермах, тепличном овощеводстве и цветоводстве. Выполняют разные задачи: от фасовки и взвешивания до уборки. Хоть и сейчас спрос на агророботов небольшой, аналитики утверждают, что в будущем он увеличится из-за ощутимого дефицита кадров.

Для этого сегодня используют огромный спектр различных передовых технологий искусственного интеллекта, например, интеллектуальный полив, компьютерное зрение, распознавание звуковых сигналов и др. Активно применяются агродроны, позволяющие осуществлять полеты над полями, собирать актуальную информацию о состоянии посевов, вовремя находить сорняки или определять болезни растений. Такое оборудование имеет мощную камеру и сверхчувствительные сенсоры, собирающие данные в режиме реального времени. ИИ же моментально анализирует предоставленную информацию, помогая фермерам наблюдать за полной картиной состояния своего хозяйства и быстро устранять негативные факторы, если они есть.

ИИ автоматически обрабатывает спутниковые снимки, позволяя определить статус сельхозземель (используется или нет) и их вид использования (засеяно, зарастает, распахано, залежные земли). Это помогает хозяйству отчетливо понимать площади, которые у них есть в обороте.

Разработкой системы видеонаблюдения за животными на основе машинного зрения и ИИ занимается ООО «ГК Агро-Белогорье» совместно с экспертами Института проблем управления РАН. Подобное передовое решение даст возможность на ранних стадиях распознавать различные заболевания животных.

ИИ анализирует многолетние данные об осадках и нападениях паразитов в регионе, что значительно повышает точность прогнозирования данных факторов. На основе полученных результатов ИИ рекомендует фермеру наиболее оптимальные сроки посева сельскохозяйственных культур.

На сегодняшний день существуют мобильные приложения, благодаря которым по фотографии растения ИИ может определить, чем оно заражено. По той же схеме можно идентифицировать вредителей на поле. Также в приложении сразу предоставляется система по борьбе с возбудителем заболевания или насекомым. Данный инструмент является вспомогающим при работе агронома и снижает требования к его квалификации.

Один из ярких примеров применения ИИ в нашей стране является система автопилотирования с/х техники Cognitive Agro Pilot , управляемая специальной обучаемой нейронной сетью. Такой системой искусственного интеллекта оснащены комбайны в более чем тридцати регионах РФ. Она умеет обрабатывать изображение, которое поступает с видеокамеры, после чего самостоятельно прокладывает траекторию передвижения техники.

В полевых условиях роботизация выражается в появлении беспилотных тракторов. Благодаря машинному зрению, компьютер самостоятельно управляет трактором и производит вспашку и посев. В России массовое применение данной технологии стало проявляться в 2023 году. Благодаря автоматизированному процессу и высокой точности работ, производительность предприятия повышается на 25%, а также обеспечивается экономия средств на удобрения и семена.

На данный момент на российском рынке уже есть большое количество востребованных цифровых решений отечественных разработчиков, которые с успехом используются местными аграриями. Они открывают внушительные перспективы для повышения производительности, существенного снижают затраты и обеспечивают необходимую продовольственную безопасность.

В компании «Городские теплицы», ИИ отвечает за сохранность безопасности и здоровья растений в автоматизированных вертикальных фермах, в которых круглый год выращивают зелень, овощи и ягоды. Инновационная система функционирует на основе ПО iFarm Growtune . При этом отпадает необходимость в обработке растений пестицидами. В передовых вертикальных фермах урожай созревает в аж два раза быстрее!