Перейти к содержанию
ЛиС

  • 0

Алгоритмы управления факторами роста растений в защищенном грунте. Отраслевые цифровые платформы и искусственный интеллект

Оценить этот вопрос:


Aleksey Kurenin

Вопрос

  • Модераторы

Уважаемые коллеги, у меня вот тут была небольшая дискуссия с одним из участников 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, температурно-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 расчёта 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.

Изменено пользователем BKB
Поджал текст.
Ссылка на комментарий

Рекомендуемые сообщения

  • 0
  • Модераторы
41 минуту назад, stils сказал:

Наконец то есть свет в конце тоннеля. Все участники дискуссии могут быть спокойны.

Вы сделали неправильный вывод из коротенькой статьи позапрошлого года. Именно после весьма успешного завершения второго тура конкурса (по автономному выращиванию черри-томатов) в 2020 году, все голландские фирмы рванулись продвигать свои цифровые платформы! Фактически, Autonomous Greenhouses Challenge стал важным практическим доказательством правильности и высокой перспективности такого подхода.

Про этот конкурс на нашем форуме есть отдельная тема "Компьютерные программы соревнуются в выращивании тепличных культур" (https://greentalk.ru/topic/13108/).

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
51 минуту назад, Askar сказал:

Не менее, а может и более важным, является снижение продуктивности по мере увеличения длины стебля.

Все так. Продуктивность растений -  это не отдельно взятая и независимая система, и не какой-то автономный "реактор", который штампует себе подобных без остановки. Все органы растения взаимосвязанны и любые ограничения одних, будут ограничивать другие. Поэтому нет разницы чем ограниченна репродукция, самой репродуктивной системой или вегетативной системой в вашем примере, главное что она таки имеет предел.

Много что придумано и сделано специалистами чтоб этот предел сдвинуть, но тем не менее это невозможно, потому как плато определено физиологией, к нему можно только с помощью техн. и пр.  решений шаг за шагом приближаться. В итоге все равно упремся:)

Потому и пишу, единственное что может реально расширить функциональные возможности растений - это вмешательство в естественный генетический процесс мутаций извне и создание мутантов со сверх продуктивностью.

  • Спасибо 1
Ссылка на комментарий
  • 0
8 минут назад, BKB сказал:

Вы сделали неправильный вывод из коротенькой статьи позапрошлого года.

Я сделал правильный вывод. Никакого коммерческого  ИИ для ТК не существует в природе. В ближайшие лет 15 точно не будет. У нас Алисе сколько лет пишут правила? И чего достигла? Поболтать ни о чем.

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
6 часов назад, BKB сказал:

Вы не видели, по всему, данных от 2-4-х измерительных постов в новых высоких теплицах. Неравномерность по ОВВ регулярно достигает десятков процентов, по температуре воздуха – до 2-х градусов, а то и больше. Только за счёт выравнивания микроклиматических полей по всей площади теплицы есть приличный резерв урожайности в несколько килограммов, а не граммулек.

К.Б, вы говорите сейчас о несовершенстве технических возможностей теплиц. Да, есть эталоны по урожайности в теплицах и их параметры выращивания, но это может быть определено специфичной окружающей средой, которую невозможно создать в др местах пр-ва.

  • Спасибо 1
Ссылка на комментарий
  • 0
Цитата

Можно сделать вывод, что ни одна из команд еще не реализовала полностью автономное управление на основе ИИ. Все команды использовали людей в цикле принятия решений. Дальнейшие улучшения в направлении полностью автономного управления еще предстоит сделать в будущем.

Это основной вывод. О каком коммерческом продукте может быть идти речь если в этом эксперименте решения принимали люди на основе своих знаний и опыта, а не ИИ.

https://www.mdpi.com/1424-8220/20/22/6430/htm

  • Спасибо 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Отраслевые цифровые платформы для защищённого грунта

Богданов К.Б., модератор GreenTalk.ru

Окончание сетевой публикации, начало в https://greentalk.ru/topic/123/?do=findComment&comment=128499, продолжение в https://greentalk.ru/topic/123/?do=findComment&comment=128994.

4. Вопросы в заключение

Основная цель моей публикации состояла в том, чтобы участники форума:
– поняли, что после полной автоматизации/компьютеризации отрасли действительно наступил следующий этап её развития, условно называемый "цифровизацией";
– стали бы лучше разбираться в терминологии, соответствующей этому этапу;
– узнали, что отраслевых цифровых платформ разработано уже много, и они весьма сходны друг с другом;
– сообразили, что поскольку есть из чего выбирать, то следует торговаться насчёт цены подключения :rtfm:.

Ориентироваться в теме цифровых платформ для защищённого грунта станет проще, если заинтересованные лица ответили бы на следующие вопросы.

1. Мне осталось непонятно, почему скудный поток данных от климат-компьютера, даже в очень больших современных ТК, вдруг стал «большими данными» (big data)? Даже в случае размещения вместо традиционных 2-4-х датчиков температуры и влажности воздуха, пусть даже сотни датчиков, получаемые данные ну никак не станут «большими» в современном понимании.
Например, использование 100 датчиков на отделение, измеряющих температуру и относительную влажность воздуха в теплице каждые 5 минут даёт 57 600 цифровых значений в сутки. Это достаточно большой набор данных, но только в нашем повседневном понимании. При хранении каждого значения в весьма неэкономном формате – в виде вещественного числа размером 4 байта, годовой объём архивных данных составит не более 365×57600×4 / (1024×1024) = 80.2 Мб. Для сравнения, у меня в старом смартфоне стоит карта памяти 16 Гб (1480 Мб) за 350 рублей – в теории, как раз на ближайшие 18 лет её ёмкости будет достаточно :rolleyes:. Или я что-то неверно понимаю?

2. Предполагаю, что не только у меня появятся вопросы по поводу «сходства до степени смешения» PYLOT от голландской KUBO (2020 год), со Smart Greenhouse из Ярославля (2017 год). Может быть обе системы – русифицированный клон работающей с 2016 года голландской системы 30MHz ZENSIE?

3. Если в тепличном комплексе установлен климат-компьютер Hoogendoorn iSii/IIVO либо Priva Intégro/Connext, то зачем использовать посторонние цифровые платформы вместо фирменных Hoogendoorn Analytics и Priva Open Platform?

4. Что же всё-таки понимают под «искусственным интеллектом» сами разработчики отраслевых цифровых платформ? Или этим модным термином названы давно известные линейные и/или нелинейные модели множественной регрессии?

5. Допустимо ли вообще применение академический модели томатного растения (1990-е годы) для производственно-коммерческих расчётов в той же палтформе PYLOT?

А какие каверзные вопросы появились у участников форума?

Изменено пользователем BKB
Увидел ещё одну опечатку.
  • Нравится 2
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
02.03.2021 в 22:41, BKB сказал:

Именно после весьма успешного завершения второго тура конкурса (по автономному выращиванию черри-томатов) в 2020 году, все голландские фирмы рванулись продвигать свои цифровые платформы! Фактически, Autonomous Greenhouses Challenge стал важным практическим доказательством правильности и высокой перспективности такого подхода.

Свёл вместе финансовые результаты первого и второго этапа конкурсов Autonomous Greenhouse Challenge (ссылки на полные отчёты по каждому можно посмотреть в https://greentalk.ru/topic/13108/?do=findComment&comment=129376):

large.1343116447_AutonomousGreenhouseChallenge.png.e8c13c3377765c33c6c3bb8643bc7aa9.png

Конечно, это пока экспериментальное выращивание, но наглядно продемонстрировавшее выгодность управления выращиванием на основе цифровых данных, в самом недалёком будущем. 

Изменено пользователем BKB
Опять опечатка.
  • Нравится 2
Ссылка на комментарий
  • 0

ИИ без людей бесполезен. ИИ - это быстрое обучение, но ему всегда будут нужны люди, чтобы убедиться, что он учится правильным вещам. ИИ не может моделировать навыки, которых еще нет. Если вашей организации не хватает конкретных знаний, жизненно важно укрепить эти области путем найма или заключения контрактов до тех пор, пока все необходимые навыки не станут доступными для вашей организации.

Если сейчас проблема с обученным персоналом, то чему научится ИИ у такого персонала?

Ссылка на комментарий
  • 0

Мне не очень понятен вариант с людьми. Они совсем не смотрели на показания приборов? Так пальчик послюнявят, определят направление ветра и дальше с лопаткой идут по огурцы. А из-за угла цифровая платформа выезжает, огнями сверкает и прибыль в ковше везёт. Хозяин радуется, людишек гонит за ворота, а для платформы гараж сухой строит. Не жизнь, а мечта!

  • Печально 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
11 минут назад, Askar сказал:

Мне не очень понятен вариант с людьми. Они совсем не смотрели на показания приборов?

Люди работали, как сейчас обычно в высокотехнологичных теплицах - анализировали данные вручную. А IT-команды предлагали свои алгоритмы анализа данных и принимали решения на их основе. Ну и применяли дополнительные датчики тоже. В обоих турах состязания каждой команде "принадлежал" отсек 1000 м2, в который входили только работники для ухода за растениями и уборки урожая. Команды принимали решения только на основе показаний приборов, ну и видео наблюдение, конечно, тоже было.

  • Спасибо 1
Ссылка на комментарий
  • 0
11 часов назад, stils сказал:

ИИ не может моделировать навыки, которых еще нет. 

Абсолютно не так.

ИИ не знает физиологию, не читал химию, не знает при скольки градусах вода замерзает, но отлично справится с задачей удержания климата в оптимальных значениях если его обучит другой (первый) ИИ. Другой ИИ должен знать как выглядят хорошие растения и считать урожайность, возможно появится инструментарий для обучения ИИ какие хорошие растения на вкус.

Специалисты нужны только для обучения первого ИИ, для определения качества продукции от тренера докторских степеней не требуется.

  • Спасибо 1
Ссылка на комментарий
  • 0

А для чего выращивать больше продукции? Есть заказ или рынок не насыщен? А если рынок пересыщен, что делать ЦП? Она же и за реализацию должна отвечать. Сами огурцы-помидоры её не интересует, только прибыль. Странно выглядит вариант, когда ЦП позволяет получать в 2 раза больше томатов, чем при людском контроле. Ведь ЦП учили люди. В норме наши ТК ориентируются на потребность рынка, а не на производительность. К праздникам урожайность подгоняем, во время постов усиливаем, а по их окончании тормозим. С появлением овощей ОГ тормозим, при их неурожае - ускоряем. ЦП всё это будут учитывать?

Тогда они должны получать информацию о доле религиозного населения, о степени соблюдения ими постов, о количестве свадеб, юбилеев, об интенсивности работе аэропортов и железных дорог, о проведении в регионе больших праздников, чемпионатов, о меню школьных столовых и больниц и т.д. Не слишком ли много будет знать ЦП?

  • Забавно 1
Ссылка на комментарий
  • 0
5 минут назад, stils сказал:

Какую эффективность от ИИ может ожидать ТК?  

Преодоление "физиологического предела" агрономов.

  • Нравится 1
  • Забавно 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Беседы о сферах применения искусственного интеллекта вне отрасли перенесены в отдельную тему (https://greentalk.ru/topic/31146/).

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

ИИ помогает выращивать сладкие помидоры

Цитата

«Наша цель заключалась в том, чтобы увеличить объем урожая томатов на 30% путем введения соответствующего количества питательного раствора, необходимого для роста, с помощью технологии сенсорной сети», - объясняет профессор Mineno. «Нам не удалось увеличить объем урожая; однако мы смогли производить высококачественные помидоры с высоким содержанием сахара».

Цитата

Сообщается, что ряд компаний заинтересованы в предоставлении системы в виде пакета, который включает датчики, камеры и оборудование, необходимое для определения оптимального времени для полива. Профессор Mineno, который надеется выпустить систему где-то в 2021 году, говорит, что в будущем мы можем ожидать аналогичных разработок в отношении дыни, клубники, листовых овощей и многого другого.

https://www.gov-online.go.jp/eng/publicity/book/hlj/html/202011/202011_10_en.html

Замечу, что данные, которыми обладают ТК, это валюта, которая очень и очень ценная. И как бы различные разработчики ИИ не получили бесплатно данные из ТК под благовидным предлогом.

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Вот уже и заговорили о защите облачных решений для ЗГ и климатических компьютеров от хакеров: https://www.hortidaily.com/article/9299175/horticulture-is-an-interesting-sector-for-hackers/ !

Изменено пользователем BKB
Форматирование.
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

А сколько было "шума" с Autonomous Greenhouse Challenge. Оказалось все намного проще.

Автономное садоводство с помощью ИИ, скоро ли люди станут лишними?

Цитата

However, doing that without the physical help of people is not yet possible for the time being…. First of all, the participants in the challenge only control a limited number of parameters during the growing process. Besides, a lot of manual work still needs to be done by people inside a greenhouse. All kinds of tasks, such as trimming leaves, checking to spot diseases and pests in time, and harvesting fruit and vegetables, to name a few things, can still not be automated. Although they are currently working very hard on changing that too.

https://innovationorigins.com/autonomous-horticulture-with-the-help-of-ai-will-people-soon-be-redundant/

Изменено пользователем stils
  • Нравится 1
  • Спасибо 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
1 час назад, stils сказал:

Автономное садоводство с помощью ИИ, скоро ли люди станут лишними?

Без ручной работы ещё очень долго не обойдутся. Но "работягам" можно платить совсем мало, а пять дорогостоящих агрономов на местах в перспективе будут заменены одним удалённым на цифровой платформе :wacko:.

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
03.03.2021 в 10:36, BKB сказал:

А какие каверзные вопросы появились у участников форума?

С момента публикации моей обзорной статьи "Отраслевые цифровые платформы для защищённого грунта", данную тему просмотрело несколько тысяч человек, что очень много по нашим меркам.

Неужели никто из них не обратил внимание, что многие расхваливаемые возможности платформы PYLOT и как и прочих разработок (якобы разработанные командами профессиональных программистов за несколько миллионов евро :preved:), на самом деле готовые штатные инструменты облачных платформ Microsoft Azure или Amazon Web Services? Достаточно взглянуть, например, на каталог облачных служб того же Microsoft Azure на русском языке (https://azure.microsoft.com/ru-ru/services/).

Ссылка на комментарий
  • 0

Я, конечно, не читал эту лабуду, но просто из спортивного интереса - сколько факторов роста растений они учитывали? Просто интересно, неужели программисты смогли их все перечислить? А если не учтён хотя бы один из них, то вся математика коту под хвост.

Понимая это, народ посмотрел на Ваше сообщение и пошел дальше квас пить.

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
34 минуты назад, Askar сказал:

Понимая это, народ посмотрел на Ваше сообщение и пошел дальше квас пить.

Когда разработчики озвучивают стоимость подключения к своей платформе, ссылаясь на продвинутые методы ИИ, то квас начинает бурно истекать из всех отверстий народа :lol:!

Но, на самом деле, Вы исходите из неверной посылки: известные голландские модели роста культуры (TOMSIM, INTKAM, TOMGRO, CROPGRO и другие), базируются лишь на нескольких, основных параметрах растений и тепличной среды.

  • Нравится 2
Ссылка на комментарий
  • 0
4 часа назад, BKB сказал:

базируются лишь на нескольких, основных параметрах растений и тепличной среды

Так все же, сколько основных параметров растений? Это новое слово, ранее Вы говорили о факторах роста растений. Кто доказал, что учёт основных параметров решает все проблемы, а на не основные можно просто плюнуть?

Кирилл Борисович, надо сначала сформулировать словами собственные представления о росте растений, а потом формализовать эти представления. Вы можете не называть иностранные буквосочетания, а описать их теорию. Если Вы сможете это сделать, то Вы сформулируете закономерности роста эдификатора, а значит и структуру агробиоценоза, что не удавалось сделать пока никому, так как никто не "взвешивал" силу каждого фактора роста, его зависимость от генетики, физиологии, окружения неживой и живой природы. Сила действия факторов изменчива в широких пределах, закономерностей найдено немного.

У меня друг был, так он математически доказал, что возраст биологической жизни на земле больше, чем возраст самой Земли. Значит, панспермия! Но что-то последователей не слышно, а сам он, кажется. ушёл в небытие.

За математику даже Нобеля не дают, потому что они могут сами, из своей головы что-то напридумывать, облечь в неудобоваримую форму, а Вы потом всю жизнь будете доказывать из правоту или неправоту.

Ну, вот простой пример. Вы можете мне объяснить: почему пучок сосудов, заходящий в лист тоньше, чем пучок выходящий из листа и направляющийся вверх? А вопросов у меня море, ответов что-то маловато. Не уверен, что их ИИ поможет решить их. Ведь эти вопросы даже не проговариваются в профессиональной среде, т.е. их не учитывают никак.

Низкий Вам поклон за поднятие темы ИИ от нас, от агрономов. Но нам бы сначала словами всё объяснили, тогда мы, может, и без ИИ всё сами сообразим.

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
10 часов назад, Askar сказал:

Вы можете не называть иностранные буквосочетания, а описать их теорию.

Все консультации и рекомендации от хорошо Вам известных голландских консультантов и представителей селекционных фирм и есть устный или письменный пересказ общих положений этих теорий/моделей роста тепличных культур из конца 1990-х. В частности, это всяческие  балансы (ассимиляционный, энергетический и водный), сумма света, среднесуточные, дневные и ночные температуры и т.д. и т.п..

Другой вопрос, какая из моделей лучше подойдёт для конкретной ситуации, и какие коэффициенты (соотношения) для факторов будут оптимальными именно в вашей теплице "здесь и сейчас".

 

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
13 часов назад, Askar сказал:

Но нам бы сначала словами всё объяснили, тогда мы, может, и без ИИ всё сами сообразим.

Для начала рекомендуется ознакомиться с книгой голландских специалистов Plant Empowerment

https://www.researchgate.net/publication/330040143_PLANT_EMPOWERMENT_The_Basic_Principles

там это все объясняется.

Я как раз хотела поздравить КБ с тем, что его большую и важную статью прочло больше читателей, чем продано печатных изданий этой книги.

А называть работу КБ "лабудой" просто невоспитанно.

Изменено пользователем Марите
  • Спасибо 1
Ссылка на комментарий
  • 0

Марите, спасибо за ссылку, интересно было прочитать азбучные истины в таком хорошем графическом сопровождении. Мне такие картинки самому нравятся. Но каких-то интересных идей и ботанической конкретики я там не нашёл. Увы!

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

Благодарим за поддержку сайта!


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить работу сайта. Дальнейшее пребывание на сайте означает согласие с их применением.