Крупные компании-производители сельхозтехники все активнее используют возможности искусственного интеллекта (ИИ). Одним из направлений таких разработок стали устройства и программы, позволяющие отличить сорняк от культурного растения, а также быстро и качественно убирать урожай. Реализация такого решения на практике откроет широкие возможности для увеличения доходности агробизнеса.

Новые возможности

Компания John Deere представила комбайн серии S с поддержкой функций машинного обучения и искусственного интеллекта. John Deere выпустила также и мощный опрыскиватель R4038 с интуитивным управлением на основе технологий Blue River See и Spray. Технически это решение представляет собой закрепленные и обращенные вниз камеры, которые постоянно фиксируют изображения почвы и имеющихся на ней растений. Камера «обучена» распознавать попадающие в ее поле зрения объектов.

Новый модуль компании Deere, разработанный конструкторами компьютерной платформы вычислений NVIDIA Jetson, действительно в состоянии отличать сельхозкультуры от сорняков и почвы. На основе собственных вычислений он избирательно применяет химические средства защиты растений только к нежелательным сорнякам, оставляя растения кукурузы, сои или хлопчатника нетронутыми.

Фермеры, как известно, стремятся сэкономить как можно больше денег на средствах защиты растений. Система See & Spray предоставляет объективные исходные данные о концентрации сорняков или вредителей на изучаемом участке поля. Она в состоянии сообщить и о заболеваниях культур. Такая технология потенциально способна снизить общий объем применяемых фермерами пестицидов во всем мире до 2,5 миллиардов фунтов в год. В перспективе испытатели компании Blue River прогнозируют почти 80-ти процентное снижение применения гербицидов на полях.

Производители сельхозтехники предлагают применять ту же технологию машинного зрения во время сбора урожая. Она, как ожидается, даст возможность отличать здоровое растение от любого иного объекта, и будет работать только с жизнеспособными растениями. Наиболее наглядным примером такой технологии, известной в настоящее время в мире, можно считать автоматический сборщик клубники, предлагаемый компанией Abundant Robotic.

Недалекое будущее

Исследование мнений американских фермеров, проведенное М. Гопалакришной, который возглавляет отдел сбыта интеллектуальных автоматизированных систем в компании NVIDIA, показало: многие сельхозпроизводители считают технологии ИИ как некое не столь далекое будущее. Так, технологии See & Spray уже используется в обычных производственных полях фермерских хозяйств.

С другой стороны, коммерческий интерес постепенно обеспечивает быстрое продвижение этих технологий. Как отмечает Комитет по экономической безопасности США, «когда 10% салата, выращиваемого в США, производится с помощью робота Blue River, а вслед за ним появляется еще и робот-сборщик клубники, остается мало сомнений в том, что этот процесс происходит только в США. Несомненно, он проникнет и в другие страны».

Уже известна израильская компания, предлагающая роботизированную систему сельскохозяйственного назначения с функциями машинного обучения и компьютерного зрения на базе дрона. Система способна выполнять как оценку состояния урожая апельсинов, так и определять готовность плодов к их автоматизированному сбору.    

Потребуется калибровка

Специалисты уверены, компьютерное зрение намного превышает человеческие возможности. Правда, для специалистов уже очевидна необходимость дополнительных калибровок, применительно к местным условиям и необходимость специализированного обучения фермеров работе с программами. Известны случаи, когда камера аппарата находила сорняк, но по какой-то причине не распознавала его. Пользователю приходилось сообщать об этом компании-изготовителю. Фермеру затем необходимо было сделать несколько снимков сорняков, чтобы с помощью специальной программы «натренировать» камеру и компьютер для дальнейшего распознавания сорняков такого типа.

Параллельно, и не менее заинтересованно, обсуждаются и условия доступа фермеров к таким роботизированным системам. Пока наиболее вероятным методом представляется предоставление пользователям доступа к таким машинам в форме предоставления специализированной услуги. Закупать и пользоваться инновационным оборудованием для фермеров нерентабельно. Вместо этого региональные поставщики услуг будут владеть дорогим роботизированным оборудованием, эксплуатировать и обслуживать его. Именно они будут просто взимать плату с фермеров за предоставляемые услуги из расчета либо по площади обработанной территории, либо по временным показателям, в течение которых услуги были предоставлены.

В любом случае разработчики таких систем и, в частности, команда специалистов NVIDIA, считают, что этот бизнес в своем развитии еще не прошел даже и начальной этап. Впереди многократный рост этого сегмента рынка, опирающийся на рост интереса к нему фермеров, крайне заинтересованных в поддержании эффективности производства своей продукции. Анализ их запросов показывает, что все большее число фермеров понимают, что такие технологии реальны и доступны.

Пока конкуренция на мировом рынке робототехники для сельского хозяйства незначительная. Рынок не насыщен и нуждается в технологиях, которые обеспечат производство продовольствия с минимальной нагрузкой на окружающую среду и минимальными энергозатратами. Многие технологические решения уже существуют, и промышленности остается лишь обеспечить серийное производство техники, использующей ИИ. Для российских разработчиков также есть шанс включиться в общую работу по реальному переводу агробизнеса на цифровые возможности.

Владимир Францкевич

При подготовке статьи использована информация ресурса growingproduce.com