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, 20:22
3 минуты
Денис Гордеев

Эта награда вручается за деятельность в области научно-популярной и просветительской литературы.

10 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Астрономы сообщили об открытии OGLE-2016-BLG-1928 — самой маленькой из «планет-сирот», свободно летящих между звездами.

9 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Немецкое судостроительное предприятие Pella Sietas, принадлежащее российской «Пелле», заложило линейный дизель-электрический ледокол проекта 21900М2. Его будет эксплуатировать «Росморпорт».

27 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

26 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

26 октября
7 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: