Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.12.2023
ТюмГУ
167

В ТюмГУ нашли решения для эксплуатации «умных» ферм

4.3

Ученые Школы компьютерных наук ТюмГУ разработали методы для поиска решений, возникающих при эксплуатации умных ферм: неисправности оборудования, болезни растений, недостаток их питания.

Умная ферма
В ТюмГУ нашли решения для эксплуатации «умных» ферм / © Getty images / Автор: Godefridus Victorinus

Цифровизация сельского хозяйства и агропромышленного комплекса в целом с применением методов искусственного интеллекта стала одним из трендов развития отрасли в последние годы. Примерами того, как современное сельскохозяйственное предприятие становится сложным, высокотехнологическим комплексом с высоким уровнем автоматизации рабочих процессов могут служить городские фермы (контейнерные, вертикальные Сити-фермы), умные фермы и аквафермы (smart farms).

Несмотря на широкое применение технологий мониторинга и анализа данных в работе таких высокотехнологических комплексов не исключается возникновение нештатных ситуаций, которые могут быть связаны как с болезнями растений или животных, так и с поломками оборудования, авариями.

Для обнаружения и распознавания болезней растений свою эффективность уже показали искусственные нейросети, в частности, глубокие сверточные сети, которые работают в составе систем видеонаблюдения. Однако, обнаруживая проблему, такие нейросети не предлагают ответов, что и как делать, чтобы устранить ее.

Статья «Сравнение и отбор ситуаций в системах вывода решений на прецедентах для «умной» фермы» ученых ШКН ТюмГУ Игоря и Дмитрия Глухих, Алексея Прохошина вышла в журнале «Информатика и автоматизация». В статье рассмотрено использование CBR-метода с представлением ситуаций посредством векторов, которые содержат в себе информацию о состояниях элементов и значений оцениваемых параметров, применительно к задачам ситуационного вывода решений при эксплуатации умной фермы.

Проведенные эксперименты показали работоспособность предложенных моделей, на основе чего разработана ансамблевая архитектура нейросети для сравнения ситуаций и их отбора из базы знаний в процессах вывода решений. Применение нейросетей для количественной оценки схожести ситуаций позволяет отказаться от трудоемких задач экспертного оценивания ситуаций, разработки критериев и алгоритмов их сравнения в сложных условиях, в том числе, при неточных данных для идентификации ситуации, при необходимости применения локальных метрик схожести и динамичности весов относительной важности этих метрик.

Для применения предлагаемого подхода и разработанных моделей важным становится вопрос идентификации ситуаций, что связано с классификацией состояний компонентов умной фермы по собираемым данным. Практический интерес представляет мониторинг состояния растений по их видео-, фотоизображениям, что позволяет обнаруживать их болезни.

Результаты исследования могут найти применение для разработки баз знаний и систем поддержки принятия решений в сложных ситуациях, возникающих при эксплуатации умных ферм (неисправности оборудования, болезни растений, недостатки питания и так далее).

Можно ожидать, что применение подобных систем будет способствовать повышению оперативности и качества принимаемых решений, а также менять требования к компетенциям специалистов и обслуживающего персонала умной фермы, смещая их профиль в сторону цифровых технологий. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Тюменский государственный университет (ТюмГУ) — первый университет Тюменской области, был открыт в 1930 году. Готовит специалистов по 175 направлениям подготовки. Университет входит в число участников Проекта 5-100 — программы повышения международной конкурентоспособности российских вузов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
27 июня
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

27 июня
Елена Авдеева

Исследователи из Нью-Йоркского университета (США) провели эксперимент, чтобы увидеть, как человек преобразовывает отдельные слова в смысловые цепочки. До сих пор наука изучала лишь «производство» отдельных слов, но не принципы этого действия.

Позавчера, 12:39
Елена Авдеева

Международная группа исследователей установила причину возникновения пятилучевого строения иглокожих, что долгое время не давало покоя палеонтологам. Ученые проанализировали окаменелые остатки самого древнего (500 миллионов лет) представителя этого типа беспозвоночных, чтобы понять, как сформировался уникальный тип симметрии тела современных морских звезд.

Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

Вчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно