RTU Lietišķo datorsistēmu institūta laboratorijā uzstādīta pētnieku uzbūvētā robotizētā sistēma, kura ar mākslīgā intelekta palīdzību uzrauga koku stādu augšanu. Īpaši atlasītu sensoru bloks iekārts statīvā, pa kuru tas pārvietojas virs koku stādiem un mēra temperatūru augsnē un citus parametrus.
“Lai kokaudzētavas varētu precīzi sekot stādiņiem, kas aug siltumnīcās, noteikt to veselības stāvokli, temperatūras svārstības, žūšanas procesus un arī to, cik daudz nezāļu saaugušas,” pētījuma mērķi paskaidroja RTU vadošais pētnieks Andrejs Zujevs.
Pētnieki stāsta, kā viņu radītā sistēma darbojas: “Šī ir kā automātiskā monitoringa sistēma, kas sagatavo precīzu informāciju. Bieži vien siltumnīcas ir ļoti lielas – kā futbola laukums. Lai aizietu pa vidu paskatīties, bieži vien vajag ļoti daudz laika. Tas ir arī ļoti neērti, ir karsts un viss pārējais. Ja mēs uzņemam datus no augšas, tad varam ļoti precīzi saprast, kas notiek katrā vietā. Nosakām, cik tur daudz nezāļu, cik dubultkoku, kuri nākotnē ir jāretina, un arī, kur ir tukšums. Tai skaitā mēs arī vēlamies mērīt virsmas temperatūru, kas ļauj saprast, kā pareizi laistīt, cik bieži jālaista, cik ātri kaut kas žūst atkarībā no sezonas. Arī viens no uzdevumiem, ko mēs gribētu atrisināt un skatīties tā saucamo aizzēluma līmeni, kas arī varētu palīdzēt noteikt, cik daudz ir nezāļu tieši ķērpju veidā.”
Patlaban lielās kokaudzētavās stādi izvietoti arī lielās platībās un katra jaunā kociņa apsekošana darbiniekiem prasa ilgu laiku.
Taču Zujevs norāda, ka siltumnīcu platību skenēšanas process ļautu kokaudzētavām ikdienā pieņemt precīzus datos balstītus lēmumus par nepieciešamo darbu ar katru stādu.
“Mākslīgajam intelektam tiek padots attēls, digitālais krāsainais attēls, tad izmantojot dziļus neironu tīklus, tie jau detektē, kur tie kociņi precīzi atrodas, kas tie par kociņiem. Iedomājieties, kokaudzētavas vadītāji vai personāls atnāk no rīta un viņam jau ir redzama visa reāli aktuālā bilde, kas tur notiek. Tad viņi var arī plānot, cik daudz darbiniekus jāpiesaista ravēšanas darbiem, nezāļu retināšanas, dubultkoku retināšanas darbiem un tā tālāk,” uzsvēra Zujevs. “Varbūt tur kaut kādas lietas jārisina attiecībā pret laistīšanas iekārtu, jo ne vienmēr ūdens sprauslas vienmērīgi izsmidzina ūdeni, bet tas ietekmē arī koku augšanas procesus. Izmantojot sensoriku, mēs varam diezgan precīzi pateikt, ko vajadzētu pieregulēt. Virs 90% ir tā precizitāte un tā ir lielā mērā atkarīga no tā, cik lielu datu kopumu mēs sagatavojam, lai apmācītu šo neironu tīklu.
RTU zinātniskais asistents Pēteris Vents Liepiņš strādā pie multispektru kameras izstrādes, lai novērotu augu veselību.
“Man ekrānā šobrīd ir attēls, kurā ir aprēķināts veģetācijas indekss. Tas aprēķina un parāda apzaļojumu. Tātad – vai augi ir zaļi, cik daudz zaļi.
Tā mēs varam paskatīties, vai nezāles saaugušas, vai augiem viss ir kārtībā un viņi ir zaļi, nevis brūnā krāsā,” skaidroja Liepiņš.
Šādā veidā ir iespējams sekot līdzi katram stādiņam. Tehnisko pusi un iekārtas mehānismus izstrādājuši pētnieki Latvijas Biozinātņu un tehnoloģiju universitātē, savukārt programmēšanas pusi – RTU.
“Mēs paredzam sistēmas uzstādīšanu uz siltumnīcas esošo infrastruktūru, kas ir laistīšanas iekārta. Kopā ar laistīšanas iekārtu sensoru bloks pārvietojas arī gar laistīšanas stieni, lai noskenētu visu siltumnīcas virsmu,” norādīja Zujevs.
Pētnieki uzsver, šādas tehnoloģijas ieviešanai ir arī ekonomiskais pamatojums.
“Mūsdienās biznesa lēmumu pieņemšana balstās precīzos datos. Bieži vien siltumnīcas vadībai ir pareizi jāorganizē darbinieku noslodze un darbu plūsma. Ja balstās uz precīziem datiem, tad to var daudz optimālāk izdarīt,” norādīja Zujevs.
Projekts ilgst jau teju divus gadus un patlaban pētnieki vēl turpina darbu ar programmatūru, kas atpazīst un apstrādā iekārtas ievāktos datus.
Savukārt “Rīgas mežu” kokaudzētavā “Norupe” tuvākajā laikā tehnoloģiju plānots uzstādīt un līdz vasarai testēt lielākās priežu stādu platībās, pastāstīja kokaudzētavas vadītāja Miralda Ranga.
“Siltumnīcā, kur tieši notiks tas projekts, ir 470 000 stādiņu, un tad jūs iedomājieties, ka ir jāapseko viņi, jāskatās, kāds tur ir mitrums. Tad mums tā kā māmiņām jāskatās, vai pietrūkst kādas barības vielas, vai viss ir labi, lai tas stādiņš varētu augt,” sacīja Ranga. “Šobrīd pa nakti šie dati tiks ievākti un nonāks sistēmā. No rīta es apskatos jau datorā un redzu, ko tad tiem mūsu augiem vajag. Tas noteikti ir milzīgs ieguvums un milzīgs laika resurss, ko var ietaupīt. Varbūt tas pat dod jau tādu lielāku pievienoto vērtību, jo mēs jau šeit neredzam ar aci, vai trūkst kādas barības vielas, mums ir jānodod analīzes kūdrai, vai viss ir atbilstoši, vai skābuma līmenis atbilstošs, bet šeit ar šo tehnoloģiju mēs varam ļoti laicīgi reaģēt.”
RTU Lietišķo datorsistēmu institūta pētnieki nākotnē vēl plāno šajā projektā izveidoto programmatūru izmantot automatizētu ravēšanas robotu attīstīšanā tieši mežsaimniecības jomā.
