Молодой исследователь Валентина Бабошина из Северо-Кавказского федерального университета поделилась информацией о передовых технологиях, разрабатываемых для поддержки сельхозпроизводителей Ставропольского края.
Современное сельское хозяйство включает не только работу на земле, но и использование сложных алгоритмов, которые могут защитить урожай от болезней и засухи.
Валентина Бабошина, младший научный сотрудник отдела модульных вычислений и искусственного интеллекта регионального научно-образовательного математического центра «Северо-Кавказский центр математических исследований» факультета математики и компьютерных наук имени профессора Н.И. Червякова (СКФУ), является исследовательницей в области искусственного интеллекта. Она уверена, что будущее агросектора связано с трансформерными нейросетями.
Основой исследований Валентины Бабошиной является анализ данных, полученных с дронов, спутников и открытых наборов данных. Нейросеть была обучена распознавать заболевания подсолнечника по фотографиям, классифицируя такие болезни, как мучнистая роса, серая плесень и повреждения листьев. В настоящее время команда ученых делает акцент на мультимодальных моделях: сочетание мультиспектральной съемки, данных с метеостанций и показателей датчиков, установленных в полевых условиях, поможет предсказывать урожайность и состояние почвы.
– Главное преимущество мультимодальных сетей в том, что они ищут не визуальное сходство, а общие принципы — например, форму очага поражения или аномалии в цвете листьев. Это позволяет точнее диагностировать проблемы, — объясняет Валентина Бабошина.
Скорость является еще одним преимуществом искусственного интеллекта. Обученная нейросеть может выявлять угрозы всего за несколько секунд. Однако для мобильных приложений требуются компактные модели. В этом случае на помощь приходит метод «учитель-ученик» (knowledge distillation), при котором мощная нейросеть «обучает» более простую версию. Это особенно актуально для получения рекомендаций в реальном времени.
Экономическое воздействие этих технологий на сельское хозяйство трудно переоценить. Как утверждает Валентина Бабошина, использование систем искусственного интеллекта позволит снизить затраты на воду и пестициды, увеличить урожайность и, что наиболее важно, обеспечит устойчивость сельского хозяйства к климатическим изменениям.
– Наша цель — не просто диагностика, а интеграция в умное земледелие. Когда система сама подскажет, где полить, а где обработать поле, это изменит правила игры, — заключает исследовательница.
Всего через несколько лет алгоритмы, над которыми трудится команда Валентины, могут стать основой для «цифровых агрономов». В таком случае решение о поливе или обработке полей будет принимать не человек, а нейросеть, обученная для защиты урожая.
Источник: Северо-Кавказский федеральный университет.