На сайте RSHB DIGITAL вышел эпизод подкаста “Цифровая грядка” о том, как участники конкурса Autonomous Greenhouse Challenge создавали алгоритмы для “умной” теплицы.
Китайская компания Tencent совместно с Вагенингенским университетом в Нидерландах провела международный конкурс, в котором специалисты вырастили сельскохозяйственные культуры с помощью искусственного интеллекта.
В челлендже участвовала и российская команда: в нее вошли специалисты Россельхозбанка, Московского физико-технического института (МФТИ) и Российского Государственного Аграрного Университета МСХА (Тимирязевка). Вместе они разработали алгоритм, который удаленно выращивал салат в теплице в Нидерландах.
По итогам конкурса российская команда заняла второе место в финале, опередив участников из Китая, Южной Кореи и стран Европы. Финал конкурса состоял из двух этапов (каждый длительностью 2 месяца). За это время российская команда была в ТОП-3 лучших команд. В конкурсе участники заняли второе место, уступив первенство команде Koidra.ai из США. Модель, разработанная нашей командой, сумела вырастить салат с самой высокой выручкой среди конкурсантов.
О том, как проходил конкурс
Создание автономных теплиц на базе искусственного интеллекта может повысить урожайность на 15-20% при сохранении качества и без вреда окружающей среде, поэтому разработка таких технологий сделает сферу сельского хозяйства экологичнее и эффективнее.
Конкурс состоял из 3 частей:
- Онлайн-челлендж — поиск и набор команд, специализирующихся в сфере ИИ. Этот этап был завершен в июле 2021 года.
- Хакатон — предварительный отбор 5 команд для эксперимента по выращиванию в теплицах. Хакатон завершился в ноябре 2021 года.
- Эксперимент по удаленному выращиванию в теплице. Последний этап конкурса завершился этим летом.
Капитан команды — Павел Дудукин, исполнительный директор Центра развития финансовых технологий Россельхозбанка, рассказал о том, как его команда разрабатывала технологии для выращивания салата:
“В первом этапе мы заняли второе место — там не было реального салата, был только симулятор. В него заложены параметры, и ты на вход, условно, составляешь стратегию управления теплицей. Сразу же на выходе мгновенно получаешь результат: сколько издержек получишь и какая будет у салата прибыль. По алгоритму наша команда заняла первое место, была еще вторая часть, которая весила 40% — питч-сессия. Мы по итогам первого этапа и питч-сессии заняли второе место.
Дальше организаторы сказали, вот вы научились управлять теплицей и вот вам реальный салат. В этот тур прошло 5 групп из 20, участвовали довольно сильные команды. Саженцы высадили в феврале и смысл был в том, чтобы написать алгоритм управления теплицей”.
Вот другие команды, с которыми конкурировала российская команда digital_cucumber:
- Команда CVA (Crop Vision and Automation) из Южной Кореи. Участники CVA представляют Университет науки и технологий Gyenggi, Институт развития человеческих ресурсов в сельском хозяйстве Croft, компании Motion2AI и Universal.
- Другая команда из Кореи — MondayLettuce, представляющая Кангвонский национальный университет, Пусанский национальный университет и компанию ioCrops.
- Команда VeggieMight: в ней собрались участники из Вагенингенского университета и компаний Quantum, HortiPolaris, Horticompass Agri-tech Consultancy и Robolect B.V
- Команда Koala выиграла номинацию Wild Card во время летнего онлайн-соревнования: конкурсанты разработали оптимизированный климат-контроль, а также алгоритмы компьютерного зрения для автоматической диагностики салата.
Спикеры подкаста также рассказали о том, что если кому-то нужна была помощь организаторов (например, получить доступ к алгоритмам теплицы, чтобы что-то исправить), то за это снимали итоговые очки. На момент записи подкаста участники наблюдали за алгоритмом и за тем, как ИИ выращивает салат в режиме реального времени.
Алгоритм был построен на моделировании стратегии управления. С помощью этой модели алгоритм уже сам научился выбирать оптимальное решение для выращивания салата.
Про погодные условия и помощь агрономов
При создании алгоритмов необходимо учитывать погодные условия: например, создав систему зимой, необходимо настроить ИИ так, чтобы он смог контролировать силу солнечного освещения летом, чтобы салат не выгорел и не потерял свои вкусовые качества. В идеале построенная модель должна предугадывать погодные изменения и сама следить за тем, чтобы выращенный салат не испортился.
Алексей Гончаров, заведующий лаборатории анализа больших данных и разработки рекомендательных систем МФТИ, в подкасте поделился, что разработка технологий для сельского хозяйства — довольно интересная, но сложная сфера. Гости выпуска также рассказали, что для получения наилучшего результата в конкурсе они постоянно консультировалась с опытными специалистами из Тимирязевского аграрного университета.
Ахтям Давыдов, управляющий директор Центра развитий финансовых технологий (ЦРФТ) Россельхозбанка, объяснил, что у российского аграрного сектора достаточно большой научный опыт, но у зарубежных коллег уже есть опыт коммерциализации своих цифровых решений для сельского хозяйства.
По словам Евгения Егорова, исследователя лаборатории анализа больших данных и разработки рекомендательных систем МФТИ, с точки зрения машинного обучения анализа данных задачи не такие сложные, но из них были свои особенности и бизнес-специфика. Например, салат должен получать определенное освещение на 1 кв. м. и это нужно было вносить в параметры работы алгоритма. Советы экспертов из Тимирязевского аграрного университета помогли сделать алгоритм эффективным.
Больше о сложностях в выращивании цифрового салата и применении искусственного интеллекта в аграрный сектор вы можете узнать из нашего подкаста. Послушать его вы можете здесь.
В подкасте «Цифровая грядка» на сайте RSHB DIGITAL рассказывают о прорывных инновациях в сфере агротеха. В гостях — представители стартапов, технологические предприниматели и представители различных фондов и ассоциаций.
В эпизодах приглашенные эксперты рассказывают, какие проблемы решает их стартап, как они учились применять технологии на практике и с какими проблемами им приходится сталкиваться на своем пути.
Включайтесь!
Читайте также:
«Макфа» увеличивает объёмы производства самых популярных макарон
Иностранные сельхозкомпании не спешат покидать российский рынок
Крупнейший производитель детского питания в России обеспечит молочными смесями 50% рынка
#сельское хозяйство #наука #технологии #салат #еда #новости