Комп’ютерні алгоритми в дії: наскільки штучний інтелект інтегрувався в агро

Господарство «Дружба» достатньо інноваційне, тут відкриті до нового та завжди випробовують різноманітні технології на власних полях. Підприємство обробляє приблизно 2,8 тис. га на Черкащині. Основним напрямом вирощування є ділянки розмноження насіннєвого матеріалу соняшнику, кукурудзи та сої, а також вирощують основні зернові та олійні культури. У підприємстві 20 зрошувальних машин, які забезпечують зрошення понад 2 тис. га, що становить 10% від зрошуваних земель в Черкаській області.

Чи не щороку СТОВ «Дружба» стикається з проблемними бур’янами в посівах сільгоспкультур, тому вирішили придбати новий «розумний» обприскувач, оснащений системою ШІ. На купівлю техніки взяли фінансування на 5 років і впевнені, що за цей час обприскувач себе окупить, адже в середньому окупність даного обладнання оцінюють у 3 роки.

Використання ШІ — це був новий досвід для господарства, тому машину в перший сезон застосовували лише на експериментальних ділянках проти бур’янів. Працювали переважно на кукурудзі й обробляли невеликі площі сої. 

Щодо внесення мікродобрив з використанням штучного інтелекту, то це також економічно вигідно для господарства. Якщо в технологію закладено, наприклад, $25/га, то можна зекономити 70% коштів, тобто обробив 500 га і зекономив $10 тис.

«Космічний» обприскувач придбали насамперед для того, щоб стратегічно досягти чистих полів від бур’янів. Також дана техніка дозволяє застосовувати повні норми гербіцидів, у результаті чого не викликається резистентність бур’янів до продуктів, як це буває за традиційного внесення, коли працюєш неповними нормами. У господарстві сподіваються, що за допомогою даного агрегата вдасться вичистити поля від особливо агресивних бур’янів — ваточника сирійського, берізки польової, хвоща польового, видів канатника, з якими боротися дуже складно.

Ще один момент, який дуже сподобався аграрію в ШІ, — це те, що не відбувається навантаження ґрунту різними діючими речовинами, вони не накопичуються, що є дуже важливим для подальшого врожаю. 

«Минулого року ми стикнулися з проблемою. На одному полі боролися з ваточником, якого було дуже багато. Працювали подвійними гранично допустимими нормами, щоб присадити бур’ян. І цього сезону ми могли би висіяти овочі на тій ділянці, але відмовляємося від цієї ідеї на нинішній рік. Будемо сіяти лише кукурудзу, адже спостерігається післядія д.р. мезотріону на культури, навіть на такі як соя, соняшник. Тобто ми бачимо екологічні проблеми, які виникають за стандартного обприскування, бачимо післядію гербіцидів, від якої хотілося би відійти», — пояснює Артур Налбандян.

Обприскувач зі штучним інтелектом складається з різних елементів, агрегат оснащений камерами на відстані 1 м, які фотографують землю разом із рослинністю. Потім інформація подається на внутрішній комп’ютер, який має розпізнати, що зображено на фото. На сьогодні він розпізнає майже всі основні сільськогосподарські культури, овочеві. Як це впроваджено в систему ШІ? Створюється більше 10 тис. фотографій, за якими попередньо людина «навчає» комп’ютер розуміти, яка рослина зображена, потім фото завантажуються в програму (програма діє на основі визначення тієї чи іншої рослини людиною).

У блоці управління задається певний алгоритм — це може бути або робота по певній культурі, або по інших зелених рослинах, окрім обраної культури. Також можна працювати по рядках, для цього не потрібно ідентифікувати культуру в системі обприскувача, а комп’ютер просто «ловить» рядок і розуміє, що робити. Якщо потрібно, щоб препарат взагалі не потрапляв на культуру, то варто задати «захисну зону» на відстані 8 см, наприклад, тоді обприскувач не зачепить як саму культуру, так і 8 см навколо неї. 

Також можна задавати такі алгоритми як просто «зелене», «чорне» і зазначати діаметр культури (наприклад, всі рослини діаметром менше 5 мм або більше). Тоді ШІ розуміє розміри рослин і працює з тими, з якими потрібно. 

У сучасному світі цифрові інструменти та технології штучного інтелекту охоплюють дедалі більше сфер, трансформуючи практично всі бізнеси, і елеваторний не є винятком.

Компанія KMZ Industries займається не тільки виготовленням елеваторного обладнання, а і його автоматизацією. Тож фактично команда підприємства працює на стику ІТ та виробництва.

Одним із перших цікавих проєктів, які були реалізовані фахівцями департаменту автоматизації та електрифікації KMZ Industries за допомогою ШІ ще у 2019 році, стала розробка програми для автоматичного відбору проб сільгосппродукції на рельсовому пробовідбірнику. Цей алгоритм дозволяє в автоматичному режимі визначати габарити транспорту, який завозить чи вивозить зерно з елеватора, і місця відбору, щоб автоматично підвести до нього щуп рельсового пробовідбірника і взяти пробу. Даний проєкт дав змогу і так завантаженим робітникам лабораторії підприємства не гаяти час на ручні маніпуляції з пультом управління, а довірити відбір проб програмі, визначивши тільки кількість, яку потрібно взяти. 

У компанії KMZ Industries зазначають, що наразі використання ШІ дозволяє інженерам-програмістам під час створення ПЗ пришвидшити виконання певних рутинних процесів, які вже потім додатково адаптуються для конкретного обладнання. 

Максим Тютюнников розповідає, що можна за допомогою СhatGPT створювати код на основі прописаних технологічних параметрів обладнання або ж вхідних даних про тип і кількість датчиків на об’єкті. Фахівець зазначає, що це значно прискорює розробку ПЗ, адже до 80% необхідного коду формується автоматично (архітектура та структура процедури або функції під час адаптації базової програми під замовника), і залишається час на стратегічні завдання. Також ШI допомагає знаходити помилки у коді або структурувати складні алгоритми, які раніше потребували більше часу на розробку.

Окрім поточних завдань, на підприємстві працюють над розширенням застосування ШI, а також над його навчанням. Зараз збирають великий обсяг даних про технологічні процеси, щоб у перспективі створити системи, які буде використовувати ШI для безпосереднього керування елеваторним обладнанням і зерносушарками. Ці дані будуть використовуватися для створення інтелектуальних алгоритмів (нейронні мережі), які здатні не лише виявляти проблеми, але й пропонувати оптимальні шляхи їх вирішення. Наприклад, на основі фізичних параметрів обладнання програма зможе видати точну рекомендацію оператору, як усунути проблему або налаштувати процес для досягнення найкращого результату. Це довгостроковий проєкт, який, сподіваються, дозволить досягти нових рівнів автоматизації.

Щоб залишатися конкурентоспроможною компанією, підтримувати високий рівень обслуговування клієнтів і розвиватися в динамічних умовах ринку, KMZ Industries постійно вдосконалює всі можливі процеси. У межах маркетингової стратегії компанія теж активно використовує доступні інновації та технології, які сприяють залученню аудиторії.

Зокрема, на сайті компанії впроваджено чат-бот зі штучним інтелектом, який вже більше року консультує відвідувачів із питань, пов’язаних з елеваторним обладнанням. 

Для забезпечення якісної взаємодії бот був навчений інформації про продукцію KMZ Industries, про її технічні характеристики та особливості. Це дозволяє йому надавати детальні та точні відповіді на запити. До того ж чат-бот спілкується будь-якою мовою, якою до нього звертаються, що наразі є важливим у межах розвитку експортної стратегії підприємства. 

Попри такі курйози, ШІ значно полегшує роботу. Він проводить первинну комунікацію з клієнтами, збирає контактну інформацію, після чого менеджер із продажу продовжує спілкування. Також бот допомагає відсіювати нецільові запити. Наприклад, якщо запитують про закупівлю пшениці чи кукурудзи, він коректно пояснює, що KMZ Industries спеціалізується на виробництві елеваторного обладнання.

У агробізнесі ШІ оптимізує процеси, ефективно комунікує з фермерами та їхніми партнерами, зокрема і в соцмережах, у напрямі навчальних програм, може в реальному часі пропонувати послуги та продукцію (насіння, техніку, ЗЗР), зважаючи на умови, які склалися в тому чи іншому господарстві. Тобто прогрес уже дійшов до фермера.

Крім того, нових розробок, і штучного інтелекту зокрема, в Україні стане більше, адже змінюється підхід до науки. Торік у Мінцифри сформували технічне завдання на наукові роботи, й уряд вже затвердив список 22 розробок. Особливу увагу приділять інноваційним технологіям у національній безпеці, енергетиці, медицині, екології та агровиробництві, зосередяться на цифровізації та штучному інтелекті.

Вікторія Полевик, AgroPortal.ua