Российские и белорусские специалисты представили цифрового двойника для фитотронов, который способен предсказывать изменения окружающей среды почти со стопроцентной точностью. Разработка представляет собой динамическую виртуальную модель, которая отражает актуальное состояние умной фермы. Она создается на основе данных с внутренних датчиков и благодаря искусственному интеллекту может прогнозировать события, моделировать сценарии и предлагать оптимальные решения для выращивания культур.
Испытания проводились на действующей сити-ферме с семиярусными стеллажами на 4500 посадочных мест. Собранная статистика стала основой для обучения нейросетей.
Построенная модель позволяет проводить виртуальные эксперименты, меняя параметры работы оборудования и оценивая их влияние на температуру, влажность и другие факторы. Результаты показали, что при виртуальном моделировании температура отклонялась не более чем на 0,1 °C от реальных значений, влажность — в пределах 2%, а прогноз энергопотребления совпал с фактическими данными на 99,5%.
Система управления построена на доступных решениях «интернета вещей», что делает цифрового двойника полезным не только для науки, но и для повседневной практики городских ферм. Достижение оптимальных параметров среды приведет к управлению свойствами растений. Ученые уже смогли решить проблему цвета салата: подобрав специальную длину волны света, они создали для растений контролируемый стресс, что позволило изменить окраску без серьезного влияния на биомассу.
Как отметили эксперты, применение цифровых двойников эффективно для повышения урожайности и оптимизации энергопотребления. Кроме того, эта технология служит платформой для цифрового фенотипирования, когда на основе моделей растений прогнозируются результаты их скрещивания, что избавляет от затрат на физические эксперименты.
Ранее российские ученые внедрили коровам нейроимпланты для увеличения надоев.
