Ученые создали персональный пищевой компьютер — Naked Science
6 минут
Редакция

Ученые создали персональный пищевой компьютер

Специалисты из Массачусетского технологического института разработали систему автоматического выращивания растений на основе машинного обучения.

4
©Wikipedia

Выращивание сельскохозяйственных культур на открытых пространствах может осложняться глобальными изменениями климата и инвазивными видами, в том числе активностью насекомых-вредителей. Одним из методов повышения устойчивости растений служит селекция путем генетических модификаций. Однако это требует полной расшифровки генома и является трудоемким. В качестве альтернативы выступает внедрение теплиц, позволяющих увеличить объем продукта при снижении занимаемой земли, в частности вертикальных ферм. В этом случае посадка семян осуществляется в специальном многоэтажном помещении, при этом солнечный свет нередко заменяется искусственным, что ускоряет рост.

 

Иная концепция заключается в построении систем с контролируемым выращиванием. По этой схеме реализован персональный пищевой компьютер (Personal Food Computer) OpenAg, прототип которого американские инженеры представили в 2015 году. Первоначально он включал себя металлический контейнер, механические и электронные компоненты которого — насосы для подачи удобрений и воды, светодиоды, датчики — обеспечивали тонкую настройку внутреннего климата. Кроме того, разработчики сконструировали более массивную и сегментированную версию системы, Food Server, — в каждой ячейке поддерживались разные условия, а каркасом для нее служил грузовой контейнер.

 

Конструкция прототипа предполагала ручную настройку параметров. Но в 2016 году авторы начали сотрудничество с американской компанией Sentient Technologies, которая занимается разработками в области машинного обучения. Участники проекта интегрировали алгоритмы машинного зрения с OpenAg, что позволило автоматизировать процессы выращивания. В зависимости от целей, новая система параллельно анализировала состояние саженцев в нескольких сегментах и при необходимости корректировала климатические условия. В будущем такая теплица может значительно упростить промышленное культивирование растений, например, выращивание «мексиканского» авокадо вне тропических регионов.

 

Также ученым удалось оптимизировать компьютерный алгоритм для получения растений с заданными свойствами. В частности, систему обучили варьировать уровень определенных ароматических соединений в базилике (Ócimum) — травы этого рода являются одними из наиболее быстрорастущих, что облегчает проверку гипотез, а также широко применяются в пищевой промышленности. Испытания показали, что в перспективе при непрерывной работе машина могла увеличить долю таких веществ в двух образцах на 674–895 процентных пунктов. Примечательно, что алгоритм также освоил культивирование с учетом принципа массы-вкуса — отрицательной корреляции между этими параметрами.

 

Отмечается, что, в отличие от аналогов, сборка представленной системы может осуществляться самостоятельно: алгоритм имеет открытый исходный код, а инструкции опубликованы на GitHub и странице проекта.

 

Об испытаниях персонального пищевого компьютера пишет Fast Company.

 

Ранее похожую систему показали канадские исследователи. «Умная» теплица является портативной и имеет только одну секцию.

 

Пример работы машинного зрения в OpenAg / ©Open Agriculture Initiative

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 18:50
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

Вчера, 19:26
10 минут
Мария Азарова

Исследование предоставило доказательства более плохого состояния костей тех, кто придерживается веганской диеты. Также исследователи обнаружили комбинацию биомаркеров, связанных с питанием, которые могут способствовать здоровью костной ткани.

4 часа назад
31 минута
Василий Парфенов

Минувшая неделя озарилась одним из самых впечатляющих достижений человечества — успешной посадкой сложнейшего робота весом более тонны на поверхность другой планеты. Более того, этот процесс впервые снимали на видео сразу несколько камер в высоком разрешении. Опубликованный NASA ролик оказался не только занимательным зрелищем, но и самой настоящей научно-детективной короткометражкой.

2 марта
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

2 марта
5 минут
Сергей Васильев

Моделирование показало, что через миллиард лет атмосфера нашей планеты переживет резкие изменения и потеряет весь свой кислород, отбросив жизнь к древнейшим анаэробным формам.

Вчера, 07:05
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: