Учёные МАИ научат искусственный интеллект находить плодородные почвы

3 августа 2023

Учёные Московского авиационного института приступили к созданию первой в мире базы больших данных в области почвоведения. В качестве экспериментальной территории был выбран Куркинский район Тульской области. В информационное хранилище войдут спутниковые снимки пахотных земель в видимом и инфракрасном диапазонах за последние четыре года.

На основе базы будет разработана компьютерная программа, которая сможет определять зоны плодородия почв. В приложении задействуют методы машинного обучения.

— Автоматический анализ снимков позволит выделять на полях зоны продуктивности. В результате фермеры смогут оптимизировать внесение удобрений, перераспределяя их на обеднённые полезными веществами участки. Эти управленческие и мелиоративные решения смогут повысить урожайность и обеспечить устойчивое развитие территории, направленное на борьбу с деградацией почв, — говорит руководитель проекта, кандидат биологических наук, доцент кафедры 614 «Экология, системы жизнеобеспечения и безопасность жизнедеятельности» МАИ Сергей Огородников.

На текущем этапе специалисты МАИ вручную собирают спутниковые данные. Они намерены запатентовать продукт и представить к запуску в 2025 году. Однако тульские фермеры проявляют к нему интерес уже сейчас. В частности, представители ООО «Опытное хозяйство» Куркинского района учитывают расчёты учёных МАИ на базе спутниковых снимков при ведении сельхозработ. В повышении урожайности заинтересованы и местные власти. Поддержку в получении статистических данных и проведении полевых исследований оказывает глава администрации района Геннадий Калина.

При этом, несмотря на практическую значимость, в первую очередь разработка направлена на исследования в области фундаментальной науки и предназначена для учёных.

— Методы искусственного интеллекта можно использовать для классификации почв, выявления скрытых закономерностей, существующих между её физическими, химическими и биологическими свойствами. Кроме того, наша работа позволит уточнить связь между спектроотражательными характеристиками земли и растительностью на ней. Дело в том, что почвы неоднородны и по разному поглощают и отражают разные типы световых волн. Заметить это можно на снимках в инфракрасном диапазоне, — отметил Сергей Огородников.

У работы маёвских учёных практически нет аналогов. Один из немногих конкурентов — это белорусский агротехнический стартап точного земледелия OneSoil. Однако его разработчики не раскрывают методы анализа баз данных, что снижает доверие к нему, продолжает Сергей Огородников. У маёвской разработки будет открытый исходный код.

Проектная работа началась в 2022 году на базе кафедры 614 «Экология, системы жизнеобеспечения и безопасность жизнедеятельности» МАИ. В 2023 году разработка получила грантовую поддержку от Российского научного фонда в рамках Президентской программы исследовательских проектов.

В этот день было

Начало эксплуатационных испытаний Ил-62
Групповой полёт на кораблях «Восток-5» и «Восток-6»
Первый полёт экспериментального самолета «5-1»