Искусственный интеллект в поле

Недавно жюри Фонда поддержки инноваций сообщило о результатах конкурса по программе «Старт-2». Уникальная разработка ученых из наукограда вошла в число победителей.

IT-сфера добралась до плодородия

Информационные технологии все активнее входят в нашу жизнь и постоянно совершенствуются. Теперь уже мало кого удивишь, скажем, возможностью подать документы в госучреждение с домашнего компьютера, не выходя из дому и имея эти документы только в электронном виде. Но чтобы умная система анализировала качество земель и предлагала оптимальный севооборот – это пока удивительно. Мы привыкли, что тяжелая битва за урожай всегда зависит не только от трудолюбия, но и умения агронома, колебаний рынка, точности погодных прогнозов и массы других условий. И вот наступила пора переходить к более современным методам хозяйствования.

Обнинская компания «Экомониторинг Агро» представила проект «Разработка IT-сервиса для комплексной оценки потенциала плодородия с/х земель и агропроектирования» на конкурс Фонда содействия инновациям и выиграла грант в размере 8 млн руб. Что это за инновация, к чему должно привести ее внедрение?

Ускоряет и удешевляет

– Традиционным методом оценки сельскохозяйственных земель являются полевые исследования, а это большой объем работ. Методика длительная и дорогая, требует много труда, существенно зависит от человеческого фактора и не пригодна для анализа обширных территорий. Поэтому она практически перестала применяться, что привело к утере знаний о качестве земель, – считает генеральный директор компании Наталья БАЛОВА. – Нами разработана технология агрооценки земель, основанная на факторном анализе – математическом методе, рассчитывающем взаимосвязи между многими переменными, включая цифровую модель рельефа. Расчет проводится по дистанционным данным, а затем с использованием методов машинного обучения осуществляется интерпретация результатов.

Этот сервис прежде всего ориентирован на применение в земледелии. Он позволяет получать дополнительные критерии оценки земель (например, по потенциалу урожайности определенных культур) и на их основе проводить комплексное планирование. Все это в перспективе создаст систему устойчивого интенсивного агропроизводства.

Инновационная компания

ООО «Экомониторинг Агро» основано в 2019 г., занимается продвижением и коммерциализацией работ в области системной экологии, построения цифровых моделей экосистем на основе дистанционной информации и почвоведения. Компания оказывает услуги по комплексной оценке сельскохозяйственных земель и агропроектированию на основе собственных методик расчета, защищенных патентным правом.

Методики составлены по многолетним исследованиям, проводимым совместно на базе нескольких институтов РАН – Почвенного института им. Докучаева, Института географии, Института проблем экологии и эволюции им. Северцова, факультета почвоведения МГУ.

Найти оптимальный вариант

В своем проекте обнинские ученые предлагают уникальную методику. Для статистического расчета берутся данные по длительным периодам, охватывающим весь цикл вегетации с учетом применяемых севооборотов и агротехнологий, – 3 года и более. Методы машинного обучения позволяют сделать анализ результатов, используя ограниченный набор полевых данных. Полученные почвенные характеристики являются основой для агропроектирования, которое выполняется автоматически, без дополнительной информации о возделываемых полях.

Уникальным является и учет всех факторов – качества почвы, ландшафта и особенностей климата данной местности, а также агрономических требований сельхозкультур. Сервис позволит моделировать различные сценарии севооборотов и применяемых агротехнологий с целью оптимального выбора. Кроме того, возможно построение карт по признаку пригодности земель под конкретные культуры и их ожидаемой урожайности, расчет заданий по внесению удобрений и химической мелиорации.

На практике

Потребителями нового сервиса станут крупные и средние сельхозпроизводители и фермерские хозяйства, нацеленные на повышение эффективности труда. Административные органы получат удобный инструмент территориального планирования сельского хозяйства региона, в том числе для программ по вводу заброшенных земель. Для банков, инвесторов, страховых компаний, работающих в сельхозотрасли, это будет надежный способ оценки активов и снижения рисков.

Компания «Экомониторинг Агро» уже проверила свою разработку на практике, выполнив комплексную оценку земель для нескольких агрохозяйств, входящих в ГК «Русагро». Работы проводились в 2021 г. в Белгородской, Тамбовской, Орловской областях и Приморском крае.

Итогом стала программа интенсификации, которая включает в себя внедрение дифференцированного внесения удобрений, корректировку севооборотов, производственных площадей, методов обработки почвы и почвозащитные мероприятия. Уже в нынешнем году это позволило получить экономию прямых затрат 30 % и прибавку в урожайности 5 %. На 2023-2024 годы планируются дальнейшие корректировки, что должно привести к стабильному повышению урожайности.

Сделано для России

Созданный IT-сервис разработан специально для России и стран СНГ. Ситуация рынка цифровых услуг для сельхозсектора в странах с развитым интенсивным землепользованием (Евросоюз, США, Израиль и т.д.) сильно отличается от нашей. Там нет необходимости в первичной оценке земель – полные данные доступны за длительный период, все земли активно используются, агропроизводства имеют небольшие площади.

Поэтому западные сервисы почвенного картирования и подбора технологий не могут использоваться в условиях российского (или аналогичного) сельскохозяйственного рынка. Патентный поиск по базам данных Евросоюза и США подтвердил: методика, разработанная научной группой компании «Экомониторинг Агро», не имеет аналогов.


Коллаж Галины ШТЕРЦЕР.