Цифровые двойники в сельском хозяйстве: будущее аграрных технологий

Печать

Цифровые двойники в сельском хозяйстве: будущее аграрных технологий

В последние годы цифровизация проникает во все сферы нашей жизни, и сельское хозяйство не стало исключением. Одним из наиболее перспективных направлений в этой области являются цифровые двойники (ЦД), которые открывают новые горизонты для агрономов и фермеров. Как отметила Надежда Орлова, директор института аграрных исследований НИУ ВШЭ, цифровые двойники представляют собой динамические цифровые модели реальных объектов, созданные с использованием больших данных, искусственного интеллекта и машинного обучения.

Что такое цифровой двойник?

Цифровой двойник — это виртуальная копия физического объекта или процесса, которая позволяет отслеживать, анализировать и прогнозировать его состояние в реальном времени. Он строится на основе обширной информационной матрицы, включающей десятки тысяч показателей, которые описываются сложными математическими уравнениями. Благодаря этому, ЦД может моделировать различные сценарии и предсказывать последствия тех или иных действий.

Применение цифровых двойников в агрономии

Цифровые двойники находят широкое применение в различных аспектах растениеводства. Например, они могут использоваться для:

1. Создания новых средств защиты растений: с помощью ЦД можно протестировать эффективность различных препаратов в виртуальной среде, что позволяет сократить время и ресурсы на полевые испытания.

2. Работы с генотипами: цифровые двойники помогают агрономам анализировать генетические данные и разрабатывать новые сорта растений, которые будут более устойчивыми к заболеваниям и климатическим изменениям.

3. Оптимизации процессов выращивания: ЦД позволяют моделировать условия роста растений, что помогает фермерам принимать более обоснованные решения о поливе, удобрении и защите от вредителей.

Проблемы и вызовы

Несмотря на очевидные преимущества, использование цифровых двойников в сельском хозяйстве сталкивается с рядом проблем. Основные из них:

- Количество параметров: обработка огромного объема данных требует значительных вычислительных ресурсов и времени.

- Точность моделей: для достижения высокой точности предсказаний необходимо учитывать множество факторов, что может быть сложно в условиях изменчивой окружающей среды.

- Высокая стоимость: разработка и внедрение систем ЦД требует значительных инвестиций, что может стать барьером для небольших фермерских хозяйств.

Международный опыт

В США цифровые двойники стали стратегическим направлением развития цифровых технологий в сельском хозяйстве. В рамках проекта CropSmart создается приложение, которое будет представлять собой цифровую копию систем выращивания культур по всей территории страны с пространственным разрешением до 10 метров. Это приложение не только отобразит текущие условия выращивания, но и позволит прогнозировать будущие состояния с использованием гипотетических сценариев «что если». CropSmart будет интегрировать передовые технологии дистанционного зондирования, что сделает его мощным инструментом для агрономов.

Цифровые двойники открывают новые возможности для повышения эффективности и устойчивости сельского хозяйства. Они позволяют агрономам и фермерам принимать более обоснованные решения, основанные на данных, что в конечном итоге может привести к увеличению урожайности и снижению затрат. Тем не менее, для успешного внедрения этой технологии необходимо преодолеть существующие вызовы и проблемы. Будущее аграрной отрасли во многом зависит от того, как быстро и эффективно будут развиваться цифровые технологии, и цифровые двойники, безусловно, займут в этом процессе ключевое место.


Источник: graininfo.ru
62
31.10.2024
Напишите комментарий
Внимание! Чтобы принять участие в обсуждении требуется авторизоваться

Статьи о зерне

Наноуправляемое высвобождение фитогормонов открывает новые горизонты в области защиты растений и сельского хозяйства в целом. Оно не только обеспечива...

28.10.2024 33

Таким образом, наше исследование продемонстрировало эффективность комбинированного подхода, включающего культуру микроспор и EMS-индуцированный мутаге...

15.10.2024 22

В заключение, генетика сорняков представляет собой важную область исследования, которая может оказать значительное влияние на сельское хозяйство. Пони...

07.10.2024 19

Адаптация пшеницы к тепловому стрессу — это сложная задача, требующая комплексного подхода и глубокого понимания генетических основ. Мультисредовая си...

07.10.2024 18

Когда дело доходит до здоровья урожая, перед посадкой приходится выполнять большую работу. Здесь мы выделим некоторые из основных решений, которые необходимо принять до того, как...

11.03.2024 193

Во время сбора урожая вопрос о порядке сбора урожая не всегда может быть однозначным. Хотя погода, оборудование и другие факторы всегда играют свою роль, здоровье растений являет...

11.03.2024 173

По мере созревания пшеницы, ячменя и других мелких злаков и приближения к сбору урожая всегда есть надежда, что они останутся чистыми и блестящими до завершения их доставки на эл...

31.07.2023 154

Технология ультрафиолетового (УФ) облучения BioLumic вскоре предоставит фермерам новую категорию обработки семян для производства семян кукурузы и сои. Как это работает Те...

31.07.2023 197

Вода чрезвычайно важна для производства сельскохозяйственных культур. Когда количество воды для растения становится ограниченным, важно понимать, как растения используют воду. Мы...

04.07.2023 474