12:26 25 Listopad 2020
Nauka I tech
Krótki link
1180
Subskrybuj nas na

Pierwszy na świecie system „inteligentnego rolnictwa” skoncentrowany na małych gospodarstwach rolno-przemysłowych jest opracowywany przez naukowców z Samarskiego Uniwersytetu im. S.P. Koroliowa.

Według naukowców drony z hiperspektrometrami zapewnią zbieranie danych niezbędnych do zarządzania terenami rolniczymi, a sztuczna inteligencja podpowie, jakie środki należy podjąć. Jak spodziewają się twórcy, system będzie dziesięciokrotnie tańszy od innych systemów „inteligentnego rolnictwa” - poinformowała służba prasowa uczelni.

Spektrometry to urządzenia, które dostarczają dane o składzie substancji, dzieląc światło na wiele oddzielnych kanałów. O ile w konwencjonalnej kamerze są tylko trzy takie kanały, to nowoczesne przyrządy o wysokiej precyzji, hiperspektrometry, są w stanie przedstawić informacje ze 100 lub więcej kanałów widmowych.

Według naukowców z Uniwersytetu w Samarze jednym z najważniejszych zastosowań tej techniki jest obecnie monitorowanie rolno-przemysłowe.

Świnki
© AP Photo / Andrew Medichini
Naukowcy są przekonani, że złożony system opracowywany przez specjalistów uniwersytetu stanie się pierwszym na świecie uniwersalnym narzędziem „inteligentnego” rolnictwa. Główną różnicą w stosunku do kilku podobnych urządzeń jest wyjątkowo niski koszt. Zdaniem naukowców, dzięki szeregowi unikalnych rozwiązań technicznych oraz zmniejszonej wadze spektrometru, system będzie dziesięciokrotnie tańszy od systemów konkurencji, co czyni go optymalnym do stosowania w małych i średnich gospodarstwach.

System składa się z programu komputerowego, usługi w chmurze oraz drona wyposażonego w ultrakompaktowy hiperspektrometr. Urządzenie, zdaniem naukowców, będzie w stanie określić ogniska chwastów lub obszarów upraw zniszczonych przez szkodniki z wysokości 50-100 metrów, szybko zebrać dane o poziomie i składzie substancji mineralnych oraz zmierzyć wilgotność gleby.

 Jeden dron będzie mógł nagrać do 20 hektarów na godzinę dziennie, nadając niezbędne użytkownikowi informacje w czasie rzeczywistym. Bezzałogowe statki powietrzne będą mogły działać zarówno pod kontrolą stacji naziemnych, jak i w trybie automatycznym, kierowanym przez widzenie maszynowe. Na podstawie zebranych informacji algorytmy usługi w chmurze z elementami sztucznej inteligencji podpowiedzą Ci, jakie kroki należy podjąć.

„Naukowa nowatorskość naszego kompleksu polega na możliwości zastosowania unikalnych dyfrakcyjnych elementów optycznych, co może znacznie obniżyć koszt hiperspektrometrów. Mikrorelief tych soczewek, opracowanych na naszej uczelni, już z powodzeniem jest stosowany, pozwala łączyć funkcje obrazowania i dekompozycji w widmo w jednym elemencie” - powiedział Paweł Jakimow, docent na Wydziale Superkomputerów i Informatyki Ogólnej Uniwersytetu w Samarze.

Ze względu na wysoki koszt sprzętu do obrazowania widmowego na całym świecie wciąż istnieje bardzo niewiele publicznych bibliotek hiperspektralnych lub, prościej, obrazów hiperspektralnych. Pojawienie się dostępnych urządzeń umożliwi zwielokrotnienie wachlarza publicznie dostępnych hipersześcianek, co zdaniem naukowców z Uniwersytetu w Samarze pomoże w szybkim uczeniu sieci neuronowych w wysokiej jakości szczegółowej analizie takich obrazów.

Platforma w chmurze do gromadzenia, przechowywania i przetwarzania hipersześcianek jest istotnym elementem naszego systemu. Chcemy, aby platforma była dostępna nie tylko dla użytkowników naszego systemu, ale także dla wszystkich potencjalnie zainteresowanych posiadaczy sprzętu hiperspektralnego, więc mamy nadzieję, że będzie używana na całym świecie - zauważył Jakimow.

Ultrakompaktowy hiperspektrometr planowany jest do zainstalowania na specjalnie zaprojektowanym dronie "Żuża", którego wymiary wynoszą około 30 cm. W przyszłości urządzenie będzie można stosować również na dowolnych dronach o udźwigu powyżej 300 gramów. Oprócz hiperspektrometru, który waży około 100 gramów, na pokładzie zostanie również zamontowana kamera i jednopłytkowy minikomputer.

Naukowcy spodziewają się, że badania i testy w ramach projektu zakończą się do czerwca 2021 roku. Obecnie specjaliści z uczelni optymalizują konstrukcję urządzenia i udoskonalają technologię masowej produkcji dyfrakcyjnych elementów optycznych.

Zobacz również:

Rolnictwo w Syrii rozkwita: pola pełne ryżu na „czarną godzinę” - foto, wideo na wyłączność
Minister rolnictwa o „piątce dla zwierząt”: Większość Polaków popiera działania PiS
Tagi:
badania, dron, gospodarka, technologie, rolnictwo
Standardy społecznościDyskusja
Komentarz przez SputnikKomentarz przez Facebook
  • Komentarz