Перейти к содержанию
ЛиС

  • 0

Компьютерные программы соревнуются в выращивании тепличных культур

Оценить этот вопрос:


Марите

Вопрос

  • Модераторы

О так называемых «умных» теплицах слышно все чаще. По данным фирмы Maximize Market Research, мировой рынок таких теплиц удвоится в течение ближайших 6 лет, сообщает EastFruit. Теплицы обеспечивают получение чистой, свежей и здоровой продукции. Во многих странах наиболее популярной культурой в теплицах является томат. Чем больше становятся площади отдельных хозяйств, тем сложнее ими управлять. Уже сегодня во многих странах ощущается нехватка рабочей силы, поэтому ряд ученых считает, что пришла пора создавать дигитальных помощников агронома и управляющего. Такие программы-помощники могут освободить агронома от рутинной работы и высвободить время и внимание для более важным вещей. Некоторые действия компьютеры способны делать лучше человека, например, оценивать состояние каждого растения и анализировать собранную информацию.

Для принятия оптимального решения необходима качественно собранная информация и качественно проведенный анализ данных. По заказу фирмы HortiKey ученые университета в Вагенингене разработали алгоритм автоматической сортировки томатов. Эта сортировка проводится еще до уборки урожая непосредственно в теплице. Важно, что на качество оценки плодов не влияют световые условия, поскольку человеческое восприятие сильно зависит от освещения. Одновременно система способна сосчитать все плоды в теплице.

Algorithms_to_help_tomato_growers_with_a

Эта система является основой робота Планталайзер (Plantalyzer) – автоматической передвижной платформы, оснащенной сенсорами и программным обеспечением для анализа урожая томатов. Программа Прогнозис, используемая интернет-платформой Letsgrow.com, анализирует собранную информацию и рассчитывает точный прогноз ожидаемого урожая. Это позволяет лучше взаимодействовать с торговлей, обеспечивать потребителей продукцией высокого качества, более точно планировать проведение уборочных работ в теплице.

https://www.fruit-inform.com/ru/news/177078#.W2BVoLh9jBk

  • Нравится 3
Ссылка на комментарий

Рекомендуемые сообщения

  • 0
  • Модераторы

Вот бы в нее самим поиграть да и для студентов приспособить. Ведь может оказаться замечательным учебным пособием!

70a3a163-3a0e-43bc-9891-0af2b8afbe4b_kas

Изменено пользователем BKB
Вставил демонстрационную картинку.
  • Нравится 2
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
В 26.11.2021 в 20:54, Марите сказал:

Вот бы в нее самим поиграть да и для студентов приспособить. Ведь может оказаться замечательным учебным пособием!

Играть можно начать прямо сейчас :smile:. На учебном портале Вагенингенского университета (WUR Glastuinbouw Interactieve Apps & Leermiddelen – https://www.glastuinbouwmodellen.wur.nl/edu/portal/) размещены достаточно подробная документация и бесплатные веб-версии программ-симуляторов для будущих специалистов защищённого грунта. Правда, пока всё только на нидерландском языке.

Kaskieswijzer ["Тепличный селектор"] – обучение оптимальному использованию солнечной энергии в теплицах. Учитывает светопропускание кровли и экраны.

Uitstralingsmonitor ["Радиационный монитор"] – моделирует вертикальный температурный профиль культуры и транспирацию по разным ярусам растений.

Waterstromen ["Водяные потоки"] – моделирует потоки и баланс воды в теплицах для производителей, монтажников и консультантов; расчёт вынос азота со сточными водами.

Kassim ["Симулятор теплицы"] –  моделирует балансы энергии, влажности и CO₂ для современной энергоэффективной теплицы. Поясню, что в Вагенингенском университете издавно пользовались программой Glassim. Несколько лет назад правительство Нидерландов предоставило субсидию на разработку нового  имитационного инструмента для обучения в области контроля микроклимата, применимого на практике. Используя старые наработки и взяв за базу программный код имитационной модели KASPRO, в 2019 году был создан обновлённый инструмент моделирования Kassim. В основном, авторы (Frank van der Helm, Gert Jan Swinkels) обновили вышеуказанные модели и программы в соответствие с "Новой стратегией выращивания" (нидерл. Het Nieuwe Telen, иначе англ. Growing by Plant Empowerment – смотри тему https://greentalk.ru/topic/5086/)! Новая программа-симулятор для огурца, о которой шла речь выше, суть небольшая модификация Kassim для работы с конкретной культурой.

 

Изменено пользователем BKB
Поправка.
  • Нравится 2
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Голландско-американская команда Koala была объявлена победителем третьего этапа конкурса автономных теплиц в Вагенингенском университете и Исследовательском институте (WUR) в Блейсвейке. Команда состоит из стартап-компании Kodra и исследователей из Корнельского университета. Капитан команды Кеннет Тран также возглавлял команду-победителя первого этапа. Об этом было объявлено сегодня во время публичного прямого эфира в ВУР-Блейсвейке.

Всем конкурирующим командам удалось использовать алгоритмы искусственного интеллекта (ИИ) для автономного выращивания салата-латука практически без вмешательства.

e25e2cd2-2db6-40ed-b35d-507ea67c35d6_shutterstock_2096722576_66e737d1_750x400.jpg

Связь между искусственным интеллектом и производством продуктов питания

В связи с постоянно растущим населением мира растёт и спрос на свежие и полезные овощи. Автономные теплицы могут обеспечить большее количество людей продуктами, богатыми витаминами и минералами. Кроме того, эти методы способствуют повышению безопасности пищевых продуктов и увеличению объёмов производства полезных овощей, используя меньше ресурсов, таких как энергия. Его потенциал был успешно продемонстрирован в предыдущих выпусках проекта the Autonomous Greenhouse Challenge.

 

Автономное выращивание

В третьем соревновании пять международных команд со всего мира собрали урожай салата, используя полностью автономный алгоритм. При минимально возможных затратах ресурсов, таких как энергия и CO2, и производстве максимального количества кочанов салата хорошего качества они оптимизировали чистую прибыль.

В распоряжении каждой команды было высокотехнологичное тепличное отделение Вагенингенского университета и Исследовательского центра в Блейсвейке для выращивания салата. Команды создали свои собственные алгоритмы искусственного интеллекта. Эти алгоритмы полностью автономно определяют заданные значения температуры, количества дневного и искусственного света, нагрева, концентрации CO2 и параметров, связанных с выращиванием, таких как плотность посева, время между посевами и день сбора урожая. Помимо стандартных датчиков для теплиц, команды имели доступ к изображениям с 3D-камеры Realsense и специальным датчикам, предоставленным спонсорами Sigrow и Ridder. Некоторые команды добавили собственные датчики для получения входных данных для своего алгоритма.

Салат-латук «Лугано» (RijkZwaan) был посажен 2 мая. Команды должны были вырастить салат-латук с целевой массой растения 250 г. Кроме того, оценивалось качество. Если растения были слишком маленькими, имели ожоги кончиков листьев или другие деформации, они относились к классу В с более низкой ценой или даже к классу С. Если растения были слишком большими, команды тратили ресурсы впустую. Последняя команда закончила сбор урожая 17 июня. В течение вегетационного периода измерялось потребление ресурсов (например, тепловой энергии, электроэнергии, CO2) и рассчитывались эксплуатационные расходы. Постоянные затраты зависят от занимаемой площади теплицы и использования различных установок (например, мощности искусственного освещения). Из этих цифр была определена чистая прибыль. Команда с наибольшей чистой прибылью выиграла соревнование.

Алгоритмы искусственного интеллекта команд были смонтированы на виртуальной машине на защищенном сервере WUR. В этой защищённой среде алгоритмы получали данные через цифровой интерфейс из LetsGrow и Azure Cloud. В то же время алгоритмы автономно возвращали заданные значения технологическому компьютеру (опять же через LetsGrow), который в конечном итоге принимал меры по управлению климатом в экспериментальной теплице. В первом цикле культивирования в феврале-марте этого года каждая команда могла протестировать свой алгоритм и процедуру. Настоящая проблема заключалась во втором цикле посева в мае-июне. Команды больше не могли получить доступ к своему алгоритму после начала эксперимента, но должны были запросить разрешение на случай, если им придется вносить срочные изменения (исправления ошибок) в свои алгоритмы. За доступ взималась плата, а затраты вычитались из чистой прибыли. Команда-победитель получила доступ к виртуальной машине только один раз, чтобы исправить небольшую ошибку.

 

Результат

Команда Koala выиграла соревнование. Капитан команды Кеннет Тран также был лидером команды-победителя Sonoma в первом соревновании с чистой прибылью в размере 5,93 евро с м2 за цикл посева. Команда состояла из стартап-компании Koidra, которая была основана после первого испытания, и исследователей из Корнеллского университета. Коала также заняла первое место во время онлайн-конкурса прошлым летом и поэтому получила подстановочный знак для участия в конкурсе. Теперь ясно, что команда смогла оправдать высокие ожидания. Цель команды Koala -— развивать тепличное хозяйство с помощью интеллектуальной технологии автоматизации, которая может быть масштабируема для ферм, сельскохозяйственных культур и даже в более широком смысле для обрабатывающих производств.

 

Источник: www.wur.nl

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Второе место в этом состязании заняла команда Team Digital cucumbers, представляющая РФ (в нее входили и представители Тимирязевки). Она отказалась от использования дополнительных сенсоров. Этой командой была получена прибыль 3,39 евро/м2, несмотря на то, что все растения салата не дотягивали до заданного веса 250 г, попали во второй сорт, который оценивался по более низкой цене.

Команда-победитель - Коала - получила прибыль 5,93 евро/м2.

Tweede werd Team Digital cucumbers. Dit team voegde geen extra sensoren toe. Er werd een nettowinst van 3,39 euro per vierkante meter gerealiseerd, ondanks dat dit team klasse B sla heeft geoogst.

De winnaar werd Team Koala. De teamcaptain van dit team, Kenneth Tran, leidde tijdens de eerste editie van deze teeltwedstrijd zijn team ook naar de overwinning. Het team gebruikte geen LED-belichting, herstelde snel in het begin van hun teelt een fout omdat ze het verduisterings- en energiedoek door de war hadden gehaald en maakten slim gebruik van de gewastemperatuur voor hun verwarmingsstrategie. Slim schermen leverde dit team uiteindelijk meer licht in hun teelt op dan teams die wel met LED-belichting hebben gewerkt. Met een nettowinst van 5,93 euro per vierkante meter sprong dit team eruit. 

https://www.groentennieuws.nl/article/9441473/winnaar-en-tactieken-autonome-slateeltwedstrijd-bekend/

  • Нравится 2
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
×
×
  • Создать...

Важная информация

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