Учёные КФУ разрабатывают интеллектуальную систему для оценки потенциала земельных участков для разведения винограда в Крыму
Учёные Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского разрабатывают интеллектуальную систему, которая позволит оценивать потенциал земельных участков для виноградарства с помощью геоинформационных технологий, агроклиматических данных, биомаркеров растений и нейронных сетей. Проект реализуется при поддержке Российского научного фонда и Министерства образования, науки и молодёжи Республики Крым.
Проект «Интеллектуальная система оценки потенциала участка для виноградарства на основе геоинформационных и агроклиматических показателей с помощью нейронных сетей» реализуется научным коллективом под руководством доцента кафедры геоэкологии Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского Виктора Смирнова. В состав команды входят ведущие специалисты Центра искусственного интеллекта и анализа больших данных КФУ: директор Центра Марина Руденко, инженер-программист Дмитрий Кухта, специалист в области искусственного интеллекта Милада Крапивина и студент магистратуры Алексей Янчук.
Особенность и научная новизна проекта состоит в использовании наряду с традиционными геоинформационными и агроклиматическими данными специфических показателей — биомаркеров растений. Данные пространственного распределения экологически информативных видов используются в качестве интегрального биологического отклика на сочетание климата, почв и рельефа. Для этого данные о растениях из международных ресурсов GBIF, TRY Plant Trait Database, Plants of the World Online и World Flora Online могут объединяться с данными дистанционного зондирования Земли, цифровыми моделями рельефа, климатическими и почвенными характеристиками и локальными метеонаблюдениями. В отличие от существующих подходов, основанных преимущественно на прямом анализе абиотических факторов, исследователи планируют включать полученные биогеографические признаки в модели машинного обучения и нейронные сети как дополнительный слой оценки потенциала территории.
«В Крыму виноградники расположены в очень разных природных и климатических условиях, поэтому одинаковые агротехнологические решения подходят далеко не для каждого участка. Наша задача — объединить географические, климатические и спутниковые данные с биологическим откликом растительности и на их основе создать интеллектуальный инструмент, который поможет объективно оценивать потенциал конкретной территории», — рассказал руководитель проекта Виктор Смирнов.
Сегодня площадь виноградников Крыма составляет около 30 тысяч гектаров и включает не менее 15 тысяч отдельных контуров, расположенных в пяти климатических зонах. В КФУ также действует собственная сеть из десяти метеорологических станций, часть которых размещена непосредственно в виноградарских районах Южного берега и Предгорной зоны Крыма. Эти данные могут стать одним из источников информации для создаваемых моделей.
В результате учёные планируют создать базу геоинформационных, агроклиматических и биогеографических показателей, математическую модель оценки потенциала сельскохозяйственных земель и систему комплексного анализа участков. Разработка сможет использоваться агрономами, виноградарями и сельскохозяйственными предприятиями при проектировании новых виноградников, выборе сортов и принятии решений по орошению и другим агротехнологическим мероприятиям.
Работа объединяет компетенции КФУ в области геоэкологии, геоинформационных технологий, искусственного интеллекта и анализа больших данных и ориентирована на развитие технологий прецизионного и климатически устойчивого сельского хозяйства в Крыму.