Jump to content
ЛиС ФИТО
Aleksey Kurenin

Алгоритмы и программы управления факторами роста растений в защищённом грунте

Rate this topic

Recommended Posts

Уважаемые коллеги, у меня вот тут была небольшая дискуссия с одним из участиков форума. Мы решили, что нам необходимо больше мнений по заданному вопросу.

Вот наша переписка:

Все больше пытаюсь вникнуть в агротехнологию закрытого грунта, пытаюсь в excel сформировать математическую модель питания растений в зависимости от различных факторов будь то анализ дренажа, субстрата, вытяжка из субстрата, анализ листьев, солнечная радиация, температура, влажность, уровень СО2 итд итп, в виду своей пока еще малой опытности четкой привязки ко всем факторам сделать не могу, но пытаюсь, так возник вопрос к Вам не существует ли готовой программы или таблицы в excel, которые бы уже основываясь на многолетнем опыте агрономов позволяли бы эффективно управлять стратегией поливов, температуро-влажностным режимом итд итп на основе всех возможных факторов влияния. Заранее благодарен за ответ.

 

Боюсь, что я такой программы не знаю.
  Что касается минерального питания, то существует масса программ для рассчёта питательных растворов. В некоторых уже заложены различные рецепты для разных фаз развития растений и есть возможность учитывать анализы дренажа и др.
> Что касается поливов и их связи с солнечной радиацией и другими параметрами, а также управлением температурой и влажностью и т п. ТО все современные программы управления микроклиматом (Priva, Sercom, Fito, Netafim, и многие многие другие) имеют в себе огромное количество возможностей управлять всеми этими параметрами в корреляции друг с другом. Все эти алгоритмы управления пустые, то есть их необходимо заполнять самим.
> Но, никаких готовых схем не существует, есть только общие закономерности. Если хотите знать моё мнение, то я думаю, что составление таких схем непомерно сложная задача (если у Вас получится, то это будет очень здорово) и к тому же имеющая сомнительный практический смысл.
> Я лично специализируюсь на стратегиях управления водным режимом в субстрате, но поверьте, каждое хозяйство (а также культура, гибрид, теплица, климатическая зона, состояние растения) имеет какие то свои особенности и у всех разные решения одних и тех же задач.
> Очень часто решение о изменении дозы полива или температуры или ещё чего либо принимается не на основе готовой схемы, а на основе разностороннего анализа ситуации в теплице с учётом нескольких факторов, многие из которых с трудом поддаются "оцифровыванию".

Алексей, вот все вы абсолютно правильно говорите - "разносторонний анализ с учетом различных факторов". Но ведь фактически задачи ведь сводятся именно к анализу различных факторов на основании которых агроном принимает решение, в любом случае агроном не способен проанализировать досконально все факторы,более того, он должен на основании их анализа принять одно грамотное решение или стратегию по решениям, так моя идея в том, чтобы можно было сделать модель с учетом всех возможных факторов будь то солнечная радиация, анализ субстрата, анализ листа, анализ дренажа, температурный график, влажностный, естественно стадия развития растений, заболевания,тип субстрата, сам вид растений и чем больше будет таких факторов на которые можно влиять тем более модель будет адекватна к реальным условиям и соответственно к повышению урожайности,естественно всех факторов я учесть не могу, может быть вы мне поможете восполниь проблемы в знаниях. Кстати кроме фито-агроном, какие еще существуют программы по расчетам?

 

Кроме Фитовского "Агронома" есть ещё у АИК-Агро такая же программа. Они их продают. Но такие программы есть у многих. У меня например своя была, когда я в Кемира Агро работал. Я её сам в exele сделал. Там ничего сложного нет. Думаю, что их полезность немного переоценена.
> Что касается основной части Вашего вопроса, то я остаюсь при своём, достанточно скептическом мнении по этому поводу. Я не согласен с тем, что агроном не в состоянии проанализировать все факторы. Он должен быть в состоянии, по крайней мере стремиться к этому. Тут конечно возникает другая проблема, особенно если смотреть на наши Родные предприятия, что у Вас в Украине, что у нас в России, болезни примерно одинаковые. Хотя должен сказать, что в Украине дело немного лучше в этом плане, у Вас частный бизнес более развит. Я тут имею ввиду, чем этот агроном должен заниматься на работе - тепличниц и пьяных слесарей гонять или анализировать ситуацию и принимать решения.
> Лично я боюсь отдавать на откуп машине стратегических принятие решений о климате или поливе, я имею в виду, что все эти закономерности сложны и не имеют чётких алгоритмов действий. Ну не верю я пока в это. Возможно у меня у самого не хватает знаний.
>
> Да!! У меня идея. Давайте перенесём дискуссию об этом в открытый доступ. Я могу всё скопировать на форум. Что думаете?

Ну вот это всё. Так что просим высказываться.  

 

 

 

Share this post


Link to post

Тема интересная и я думаю востребованная.

Share this post


Link to post

Да 9 лет востребована это аж 3 сообщение 

  • Like 2

Share this post


Link to post

Это не показатель! Мне по работе (агрохимик) приходится сталкиваться с расчётами в т.ч. и в Exel.

Share this post


Link to post
20 часов назад, SHA сказал:

Да 9 лет востребована это аж 3 сообщение

Эта интересная тема на самом деле разбросана по кусочкам в других темах.

  • Like 1

Share this post


Link to post

Уважаемые участники форума! Такая программа, даже я сказал бы сервис, есть уже, но пока не всё вышеперечисленное умеет считать. Причем с использованием механизмов ML. Мы как раз сейчас ищем специалистов-практиков и научных работников, которые на договорных условиях готовы сотрудничать с нами в области её создания и совершенствования. Если кому интересно и кто может помочь в следующих темах:

1.2. Доработка моделирования проветривания

1.3. Учет влияния высоких температур

1.4. Учет влияния влажности

1.5. Учет влияния растворов

с удовольствием познакомлюсь, покажу текущие возможности и обсужу условия сотрудничества.

Share this post


Link to post
В 15.11.2017 в 14:24, Alexander Elin сказал:

Такая программа, даже я сказал бы сервис, есть уже, но пока не всё вышеперечисленное умеет считать. Причем с использованием механизмов ML.

Расскажите сначала всем участникам Форума более подробно, что Вы намереваетесь создать (доработать), что такое механизмы ML. Для какого сектора создаётся подобная программа (сервис): производство в промышленных теплицах; в малоразмерных фермерских и дачных теплицах; на балконе (подоконнике)?

Share this post


Link to post
45 минут назад, BKB сказал:

Расскажите сначала всем участникам Форума более подробно, что Вы намереваетесь создать (доработать), что такое механизмы ML. Для какого сектора создаётся подобная программа (сервис): производство в промышленных теплицах; в малоразмерных фермерских и дачных теплицах; на балконе (подоконнике)?

Скажем так... этот сервис основан не теории больших данных (Big Data), науки (физика, химия, биохимия, агрономия и т.д.) и экспертном мнении. ML - машинное обучение, используются технологии искуственного интеллекта. Данные либо из готовых систем, например Hoogendoorn, Priva и т.п., либо дополненные альтернативной системой сбора данных по технологии IoT (интернет вещей). Всё это работает только в облаке. На данном этапе только промышленные теплицы. Подоконники не интересуют :) Собственно для поиска "экспертного мнения" я и зарегистрировался на этом замечательном форуме.

Edited by Alexander Elin
Дополнение текста

Share this post


Link to post

1) В чём необходимость дублирования работы современных тепличных климат-компьютеров?
2) Что собой представляет "альтернативная система сбора данных" в промышленной теплице?

 

Share this post


Link to post
2 часа назад, BKB сказал:

1) В чём необходимость дублирования работы современных тепличных климат-компьютеров?
2) Что собой представляет "альтернативная система сбора данных" в промышленной теплице?

1. Никакого дублирования. Для ML-аналитики как раз нужны данные от современных климат-компьютеров. Но современные климат-компьютеры обрабатывают данные производства продукции, экономику, логистику, маркетинг и т.д.? Этот сервис не для дублирования.

2. Например что-то такое (у нас своё):

 

Share this post


Link to post

Климат-компьютер и не должен обрабатывать экономику производства, у него совсем другие задачи.

Программа учета и анализа экономических показателей может использовать данные о расходе тепла и электроэнергии от соответствующего компа, но это  иное дело.

  • Like 1

Share this post


Link to post

Машинное обучение это инструмент принятия решений,  не коробочка с проводами и реле,  алгоритм который обрабатывает данные за период времени полученные от коробочки и дает советы где стоит улучшить.

  • Like 1

Share this post


Link to post
В ‎18‎.‎11‎.‎2017 в 13:10, Марите сказал:

Климат-компьютер и не должен обрабатывать экономику производства, у него совсем другие задачи.

Программа учета и анализа экономических показателей может использовать данные о расходе тепла и электроэнергии от соответствующего компа, но это  иное дело.

Ну да, Вы правы, именно в этом и дело. То, что мы делаем, это в большей степени "Ситуационный центр" для инвестора, с опциями для ген.директора, агронома, технолога, энергетика и т.п. Инвестору интересна полная картина бизнеса. Не все инвесторы должы знать какие показатели Ph или EC должны быть при производстве, к примеру, черри. А вот понимать, какие факторы влияют на урожайность и что надо предпринять в случае их изменения, для того, чтобы выполнить производственную программу, вот для этого и нужен наш сервис. В любом случае, если у нас есть максимально возможные данные о производстве и безнесе в целом, то в этих данный есть знания, которые мы извлекаем для того, чтобы бизнес стал успешнее.

Share this post


Link to post
В ‎18‎.‎11‎.‎2017 в 13:46, M23 сказал:

Машинное обучение это инструмент принятия решений,  не коробочка с проводами и реле,  алгоритм который обрабатывает данные за период времени полученные от коробочки и дает советы где стоит улучшить.

Вот, абсолютно верно! :) И Вы знаете, чем больше данных, тем лучше работает модель. В нашей модели с каждым новым исследуемым фактором растёт коэффициент детерминации. По некоторым параметрам точность прогноза уже выше 95%, а по углекислому газу уже 99.5%. Но дальнейшая работу по факторам, которые я указал в моем первом посте в этой теме, ещё больше повысит точность модели. Собственно возвращаюсь к нему и призываю к сотрудничеству.

Edited by Alexander Elin
Дополнение текста
  • Like 1

Share this post


Link to post
В 19.11.2017 в 21:42, Alexander Elin сказал:

В нашей модели с каждым новым исследуемым фактором растёт коэффициент детерминации. По некоторым параметрам точность прогноза уже выше 95%, а по углекислому газу уже 99.5%

Странно, если бы коэффициент детерминации по CO2 у Вас получился бы иным :biggrin:. В среднем, растение синтезирует из воды и углекислого газа порядка 94% массы сухого вещества, и лишь остальные 6% массы оно формирует из минеральных субстанций.

В 15.11.2017 в 14:24, Alexander Elin сказал:

Мы как раз сейчас ищем специалистов-практиков и научных работников, которые на договорных условиях готовы сотрудничать с нами в области её создания и совершенствования.

Вообще, распределение температурных полей, воздушно-газовый режим теплиц и т.д. и т.п. последнее десятилетие изучают методами CFD-моделирования (не у нас :sad:). Если хотите заниматься своим проектом серьёзно, на мой взгляд, нужно попытаться наладить контакты с ООО «Лаборатория инженерных Систем» (смотрите, например, http://greentalk.ru/topic/7723/) , и/или с НПО «Автоматика» (смотрите, например, http://greentalk.ru/topic/2583/). Там работают гораздо более сведующие люди в алгоритмах управления технологическими процессами в ЗГ, и что самое главное, имеющие постоянный доступ к информации с различных тепличных ПК.

Сразу предупреждаю, что эти фирмы не будут заниматься консультированием по сложным научно-техническим вопросам, но, возможно, на определённых условиях согласятся на совместные НИОКР.

  • Like 1

Share this post


Link to post
В ‎27‎.‎11‎.‎2017 в 13:06, BKB сказал:

Странно, если бы коэффициент детерминации по CO2 у Вас получился бы иным :biggrin:. В среднем, растение синтезирует из воды и углекислого газа порядка 94% массы сухого вещества, и лишь остальные 6% массы оно формирует из минеральных субстанций.

Я несколько не это имел ввиду. Не то, сколько сухого вещества производится в процессе фотосинтеза. Я имел ввиду работу нашей модели по прогнозированию выхода продукции, например мы прогнозируем что хозяйство соберет 30 ноября 10589 кг томатов сорта комит, а по факту собрало 10467 кг. Т.е. достоверность прогноза по нашей модели очень высока, что и подтверждают результаты производства.

В ‎27‎.‎11‎.‎2017 в 13:06, BKB сказал:

Вообще, распределение температурных полей, воздушно-газовый режим теплиц и т.д. и т.п. последнее десятилетие изучают методами CFD-моделирования (не у нас :sad:). Если хотите заниматься своим проектом серьёзно, на мой взгляд, нужно попытаться наладить контакты с ООО «Лаборатория инженерных Систем» (смотрите, например, http://greentalk.ru/topic/7723/) , и/или с НПО «Автоматика» (смотрите, например, http://greentalk.ru/topic/2583/). Там работают гораздо более сведующие люди в алгоритмах управления технологическими процессами в ЗГ, и что самое главное, имеющие постоянный доступ к информации с различных тепличных ПК.

С ЛиС пока не общался, а вот с господином Лашиным мы уже разговаривали, так то это дочка Фито, если я правильно понимаю. 

Что касается Автоматики, я про них знаю, но спасибо за рекомендацию, обязательно попробуем наладить контакт. Мы как раз сейчас НИОКР и занимаемся, в большей степени.

Проблем с данными от хозяйств у нас нет. Но данных мало не бывает. Будет больше данных, будет лучше качество моделирования. Но заказчики говорят, что им нужна ещё и независимая экспертная оценка данных моделирования. А мои сотрудники могут дать только зависимую оценку :) А независимую я думал можно найти здесь. Но оказалось, что только единицы понимают вообще о чём собственно идёт речь. 

Кому эта тема интересна, пишите в личку. Покажу, расскажу...

PS

Вообще в генетику тоже не все поначалу верили...

Share this post


Link to post
1 час назад, Alexander Elin сказал:

С ЛиС пока не общался, а вот с господином Лашиным мы уже разговаривали, так то это дочка Фито, если я правильно понимаю. 

Что касается Автоматики, я про них знаю, но спасибо за рекомендацию, обязательно попробуем наладить контакт.

Действительно, ООО "ФИТО" зачем-то выделило из своего состава отдельное подразделение – ООО "ЛиС". Но, как говорят: "Хозяин – барин" :biggrin:.

Директор НПО «Автоматика», А.Н. Рыков, на мой взгляд, один из самых компетентных и вменяемых людей в области именно управления технологическими процессами в ЗГ. В своё время, в "Автоматике" (http://npo-avtomatica.ru/index.php/ru/) много времени и сил посветили вопросам алгоритмизации и мат. моделирования. К сожалению, очень давно с ними не общался, и текущей ситуации не знаю.

В 17.11.2017 в 17:32, Alexander Elin сказал:

2. Например что-то такое ...

Работы по заполнению по площади и высоте беспроводными датчиками, которые на протяжении нескольких недель измеряют температуру, относительную влажность воздуха и концентрацию СО2 в различных точках теплицы – наподобие описанных в теме "Голландские инновации для контроля температуры в теплице" (http://greentalk.ru/topic/9260/), были проделаны более 15 лет назад «ТЕХНО-АС» (http://www.technoac.ru). В те годы они тоже увлекались изготовлением и продажей  приборов для контроля микроклимата в ЗГ (они давно уже этим не занимаются), правда из-за неразвитости беспроводных технологий данные приходилось регулярно снимать вручную с логгеров. Реальные результаты во многом оказались шокирующими не только для агрономов с инженерами, но даже для руководителей ходяйств. Вопреки теории и рекламе, ни о какой выровненности микроклимата ни по горизонтали, ни по вертикали даже в новых теплицах и говорить не приходилось... И распределение тех же температурных полей ежеминутно меняется. Поэтому, когда рассказывают басни о неких чудесных свойствах микроклимата в современных высоких теплицах, осведомлённые люди только смеются (про себя, но  громко :yes:). Ведь данные по температуре, влажности и CO2 идут всего с двух стационарных постов по диагонали теплицы и с фиксированной высоты, и всё равно могут очень серьёзно различаться (особенно по влажности).

1 час назад, Alexander Elin сказал:

Я имел ввиду работу нашей модели по прогнозированию выхода продукции...

Вы случаем, не израильскую систему Paskal повторили?

Edited by BKB
  • Like 1

Share this post


Link to post

Кирилл Борисович, Вы снова путаете систему сбора данных с системой по их анализу.

2 поста на всю теплицу? Так быть "в современной" уже не должно. Вопрос стоит в том, что например определили неравномерность влажности - как дальше применять эти данные? Насколько  неравномерность снижает урожайность? В экселе такое не посчитать.

Edited by M23
  • Like 1

Share this post


Link to post
3 часа назад, M23 сказал:

2 поста на всю теплицу? Так быть "в современной" уже не должно.

Что так быть не должно, расскажите фирмам-строителям современных высоких теплиц за пару миллиардов "под ключ"  :rtfm:. (Правда, точек отбора для анализа на CO2 обычно несколько.) Реальный пример неравномерности температурно-влажностных полей в ультрасовременных теплицах при неработающих средствах активного регулирования микроклимата, я давал годом раньше: http://greentalk.ru/topic/6008/?do=findComment&comment=55232.

3 часа назад, M23 сказал:

Вопрос стоит в том, что например определили неравномерность влажности - как дальше применять эти данные?

1) Проверить правильность работы датчиков.
2) Включить циркуляционные вентиляторы.
3) Лишить премии оператора и инженера КИП, чтобы больше такого не повторялось :hunter:!

  • Like 1

Share this post


Link to post
4 часа назад, BKB сказал:

Реальные результаты во многом оказались шокирующими не только для агрономов с инженерами, но даже для руководителей ходяйств. Вопреки теории и рекламе, ни о какой выровненности микроклимата ни по горизонтали, ни по вертикали даже в новых теплицах и говорить не приходилось...

Так в том и дело! Два поста, или больше даже... Что они скажут о термокарте в целом? Что как влияет? Вы понимаете, что если всё считать вручную, пусть даже, как многие делают, в Excel, ну никакой жизни не хватит :) У нас только кусочек ML модели по зависимости урожайности от продолжительности низких температур учитывает кучу факторов!  Человеку это просто не посчитать...

4 часа назад, BKB сказал:

Вы случаем, не израильскую систему Paskal повторили?

Нет, у нас собственная разработка. 

Share this post


Link to post
49 минут назад, BKB сказал:
4 часа назад, M23 сказал:

Вопрос стоит в том, что например определили неравномерность влажности - как дальше применять эти данные?

1) Проверить правильность работы датчиков.
2) Включить циркуляционные вентиляторы.
3) Лишить премии оператора и инженера КИП, чтобы больше такого не повторялось :hunter:!

Тут вопрос, как мне кажется, не о тактике, а о стратегии :) 

Share this post


Link to post
5 часов назад, BKB сказал:

Директор НПО «Автоматика», А.Н. Рыков, на мой взгляд, один из самых компетентных и вменяемых людей в области именно управления технологическими процессами в ЗГ.

Хорошая рекомендация! Ключевой слово - "вменяемых"! :) Ох, как их мало, и не только по ЗГ... А по жизни :)

Share this post


Link to post
7 часов назад, M23 сказал:

Кирилл Борисович, Вы снова путаете систему сбора данных с системой по их анализу.

2 поста на всю теплицу? Так быть "в современной" уже не должно. Вопрос стоит в том, что например определили неравномерность влажности - как дальше применять эти данные? Насколько  неравномерность снижает урожайность? В экселе такое не посчитать.

Так и есть: влажность и температуру измеряют всего два датчика на весь тепличный блок в 3га.

Это пока что.

И это печально :(

Я уж не говорю о том, что и за этими двумя несчастными датчиками порой присмотра нет: бывает агрономы начнут носиться по всему комбинату выпучив глаза пытаясь лихорадочно согнать "100% влажность" из теплицы, а туда идешь - смотришь - ну так и есть: вода кончилась в датчике на влажность или там "фитиль" отсоединился... То же самое с СО2...

Боюсь представить какой хаос наступит, если датчиков на порядки больше станет. Поэтому главное чтобы все поступающие данные сразу автоматически системой обрабатывались и анализировались.

Надеюсь, действительно прогрес шагнет вперед и будет возможность установленными датчиками производить измерения чуть ли не на всех столбах и желательно сразу на нескольких высотах он-лайн.

Edited by Grower1

Share this post


Link to post
3 часа назад, BKB сказал:

Что так быть не должно, расскажите фирмам-строителям современных высоких теплиц за пару миллиардов "под ключ" 

Чем гл.инженер в ТК занимается? Так и пенять на криворуких строителей до пенсии?

Не хочу опять обсуждать ардуины, но это проблемы управления, а не проектирования.

  • Like 1

Share this post


Link to post
4 часа назад, Alexander Elin сказал:

У нас только кусочек ML модели по зависимости урожайности от продолжительности низких температур учитывает кучу факторов!

Как понимать такую странную фразу? От каких таких низких температур, где и когда?

Share this post


Link to post

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


Пользовательский поиск





×
×
  • Create New...