Цифровые двойники полей и ИИ: ученый ВолГАУ о том, как технологии меняют аграрную отрасль

В условиях растущей климатической нестабильности и необходимости повышения эффективности сельского хозяйства цифровые технологии и искусственный интеллект перестали быть просто инструментом, а стали основой для устойчивого развития АПК. В пресс-центре РИАЦ в рамках проекта «Десятилетие науки и технологий в России» важность их внедрения подтвердил доцент кафедры «Земледелие и агрохимия» Волгоградского государственного аграрного университета, кандидат сельскохозяйственных наук Георгий Омариевич Чамурлиев.

«Цифровые технологии — это не просто инструмент повышения эффективности, а основы устойчивого развития агропромышленного комплекса Волгоградской области в частности и России в целом, — подчеркивает ученый. — В виду того, что грядут определенные климатические риски, геоинформационные технологии помогают нам более точно воздействовать на агрономию. Мы экономим при этом ресурсы, что немаловажно, в том числе человеческие — главное это время. Мы можем предсказывать определенные экономические возможности и риски, а также минимизировать экологическую нагрузку».

Ключевую роль в этом играют геоинформационные системы (ГИС).

«Геоинформационные системы помогают нам отслеживать изменчивость многих факторов, которые важны при возделывании каких-либо культур: влажность почвы, индекс вегетации, изменчивость температуры почвы, — объясняет Георгий Чамурлиев. — Они помогают нам воздействовать точечно на происходящее на полях. Мы можем отследить, например, где нужен условный дренаж для оттока влаги, где начинается процесс заболевания растения, где нужно внести минеральные удобрения или средства защиты».

Точность такого мониторинга зависит от многих факторов.

«Главным фактором являются природные условия, например, повышенная облачность. Она будет кратно влиять на качество съёмки, — отмечает спикер. — Для того, чтобы получить максимально высокие с точки зрения точности данные, мы должны полностью синхронизировать цепь, которая состоит из спутника, БПЛА и датчиков, которые находятся непосредственно на поле».

При этом он делает важную оговорку: машинные алгоритмы пока не могут абсолютно верно интерпретировать данные, и здесь незаменим человеческий фактор.

«Если специалист квалифицированный, имеет глубокие аналитические познания в агрономии, то точность будет максимально высока».

Особенно актуальны эти технологии для зоны рискованного земледелия, какой является Волгоградская область.

«В условиях аридного климата цифровые технологии помогают нам очень сильно, не только минимизировать риски, но и предвидеть заранее, что может произойти, — говорит Георгий Омариевич. — Одним из элементов точного земледелия является индекс NDVI, или, если переводить на менее научный язык, индекс зеленой массы растений. Мы получаем условную картинку после съемки с помощью БПЛА, и на этой картинке мы можем видеть цветовую гамму от красного до зелёного, где красный — это состояние растения-стресс. Благодаря этому мы можем заблаговременно знать, что произойдёт».

Что касается государственной поддержки, то, по мнению Георгия Чамурлиева, для достижения максимального эффекта, действующие меры в рамках нацпроекта «Цифровая экономика» целесообразно дополнить.

«Было бы также эффективно ввести налоговые льготы для хозяйств, которые активно внедряют точное земледелие, а также попытаться создать пилотную версию региональных центров компетенций, где фермеры и агрономы могли бы и обучаться, и тестировать технологии бесплатно».

Взглянув в будущее, ученый выделил несколько перспективных направлений.

«Я считаю, что это будет искусственный интеллект — более мощные модели. Кроме того, в ближайшие 10 лет точно появится полностью автоматизированные сельскохозяйственные машины. Будет повсеместно введена цифровая карта-двойник, то есть все поля в натуре будут оцифрованы, и мы сможем моделировать на цифровой модели то, что хотим сделать в натуре».

ВолГАУ активно готовит кадры для новой цифровой аграрной реальности.

«Мы с коллегами постоянно модернизируем учебные планы, чтобы быть в нужное время в нужном месте, — говорит Георгий Чамурлиев, который также является председателем Совета молодых
ученых вуза. — Читаются курсы по таким дисциплинам, как «Цифровые технологии в АПК», «Геоинформационные системы в АПК» и «Геотехнологии»».

Молодое поколение, по его словам, видит роль цифровых технологий как очень перспективную. 

«Я всегда говорю ребятам, что цифровые технологии для вас — это не будущее, а настоящее с точки зрения того, чтобы проявить себя как молодого специалиста».

Подробности в ссылке на интервью:
https://rutube.ru/video/private/a96bf2c274b53def0b861c8542add379/?p=ZXAgpSmtlWRqxYs2N4L3Zg

Фото: РИАЦ