В США начнут «приучать» фермеров к точному земледелию

Укрепление доверия фермеров к технологиям точного земледелия является целью Национального научного проекта, возглавляемого Маазом Гардези, доцентом социологии и сельских исследований и аффилированным факультетом управления природными ресурсами в Университете штата Южная Дакота, пишет glavagronom.ru.

«Технологии точного земледелия, такие как системы поддержки принятия решений на основе искусственного интеллекта, используют локализованные данные о фермах для выработки конкретных рекомендаций о том, когда сажать, сеять, опрыскивать и собирать урожай. Тем не менее, некоторые фермеры не доверяют этим рекомендациям и испытывают озабоченность по поводу имеющихся данных и конфиденциальности, что может помешать внедрению этих точных инструментов в массовое производство».

Мааз Гардези — исследователь

Четырехлетний проект NSF будет использовать уникальный подход к разработке, тестированию и внедрению новых инструментов точного земледелия и норм государственной политики, которые являются социально и экономически целесообразными для фермеров и окружающей среды.

«Наш подход заключается в использовании фермерской сети, неправительственных организаций, представителей промышленности и агентов по распространению знаний не только в качестве пользователей, но и в качестве дизайнеров и оценщиков технологий. Подход живой лаборатории учитывает потребности и проблемы тех, кто будет использовать и извлекать выгоду из этих технологий на начальных этапах разработки продукта».

Мааз Гардези — исследователь

Как отметил специалист, фермеры будут оценивать эти технологии и будут учить друг друга, в том числе и самих ученых — через углубленные интервью и экспериментальное проектирование.

«В то же время привлечение некоммерческих организаций и отраслевых экспертов к исследованиям поможет сбалансировать инновации, основанные на искусственном интеллекте, с потребностями общества и требованиями окружающей среды».

Мааз Гардези — исследователь

Масштабы исследования: два штата, 48 фермеров, пять тестовых групп

В исследовании примут участие 48 фермеров: 24 — в Южной Дакоте и 24 — в Вермонте. Для этого он будет работать с двумя преподавателями университета Вермонта — профессором гражданской и экологической инженерии Донной Риццо и профессором государственной политики и компьютерных наук Азимом Зиа.

«Это первый случай, когда этот (живой лабораторный) подход будет применен к сельскому хозяйству в двух различных регионах Соединенных Штатов».

Мааз Гардези — исследователь

Регионы, где будут проводиться исследования, выбраны неспроста: Вермонт отличается разнообразным органическим сельскохозяйственным сектором, в то время как системы земледелия Южной Дакоты преимущественно сосредоточены на выращивании кукурузы и сои.

Цель состоит не только в использовании прецизионных технологий для снижения выщелачивания питательных веществ, но и в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур, отметил Гардези. В Вермонте сенсорные технологии будут направлены на снижение воздействия фосфора на окружающую среду, в то время как в Южной Дакоте основное внимание будет уделяться нитратам.

Точное земледелие на практике: оценка технологий, «работа над ошибками»

Участвующие фермеры будут собирать данные о нитратах и/или фосфоре с помощью воздушных беспилотных датчиков и наземных датчиков, развернутых на их полях.

Затем фермеров разделят на четыре группы. Контрольная группа будет анализировать свои данные, используя установленную агрономическую модель. Вторая группа будет использовать установленную модель и затем зарабатывать дополнительные баллы, основываясь на показателях по уменьшению выщелачивания нитратов.

Две другие группы получат новую вычислительную модель, разработанную с помощью алгоритмов глубокого обучения и искусственного интеллекта, которая также учитывает конфиденциальность данных, а также пройдут обучение о принципах использования модели.

«Мы хотим выяснить, будет ли доверие фермеров к новым инструментам развиваться через лучшую, более безопасную вычислительную модель, расширенное практическое обучение, стимулы, основанные на производительности, или через реализацию всего вышеперечисленного».

Мааз Гардези — исследователь

Результаты исследования помогут исследователям разработать семинары для подготовки фермеров и учебные программы для студентов точного земледелия.

Подготовлено по материалам Университет штата Южная Дакота (www.sdstate.edu).