Сезон охоты на российские агростартапы открыт
В течение последних лет российский агропромышленный комплекс начал активное внедрение современных практик. Всеми опциями умело пользуются специалисты нового уровня, меняя облик российского АПК в целом. Эксперты выделяют три основных тренда агростартапов. Это роботизация, селекция и генетика, а также информатизация АПК. Предполагается, что суммарный эффект этих трендов будет составлять до 10 трлн руб. к 2030 году.
От беспилотников до «умного» комбайна
Сегодня никого не удивить многочисленными дронами, работающими в области сельского хозяйства. Задача по созданию систем мониторинга и анализа получаемых с полей данных и, как следствие, минимизации взаимодействия между людьми была поставлена всего пару лет назад. В настоящее время беспилотники прочно вошли в жизнь аграриев, которые с их помощью наблюдают за тем, как зреет урожай и растут сельхозживотные, составляют карты для точечного внесения удобрений. Дроны позволяют специалистам диагностировать заболевания посевов и отклонения в развитии растений.
Российские специалисты создали первую в мире промышленную систему автономного управления сельскохозяйственной техникой на базе технологий искусственного интеллекта и компьютерного зрения. Конволюционную нейронную сеть глубокого обучения адаптировали под задачи отечественного АПК, вследствие чего система способна анализировать изображения с видеокамеры, определять объекты и их типы, встречающиеся на пути движения техники, перестраивать траекторию движения и подавать команды для выполнения маневров. Отечественная разработка на основе искусственного интеллекта «понимает» обстановку практически так же, как человек, находящийся за рулем.
В 2020–2021 годах этот стартап установили на комбайны более чем в 30 районах страны. В результате техника, оборудованная этим пилотом, обработала более 200 тыс. га земель и собрала более 1 млн тонн урожая, а компания-производитель подписала ряд контрактов с ведущими аграриями из Бельгии, Италии, Австрии, Испании, Франции, Румынии, Польши.
Российские специалисты первыми в мире реализовали проект по серийному выпуску беспилотных тракторов для массового коммерческого использования. Сегодня автопилоты на базе искусственного интеллекта устанавливаются на обновленную модель легендарного трактора «Кировец».
В России создан робот для уничтожения сорняков. Он способен точечно опрыскивать поля, работает от четырех солнечных батарей. Кроме этого робот собирает, анализирует и предоставляет отчетность о популяции культур, идентификации и плотности сорняков, пороговых значениях болезней, насекомых, дефиците питательных веществ. В день такой робот может точечно обработать до 40 га полей.
В конце августа 2022 года на Урале объявили о начале серийного производства автопилотов для сельхозтехники. Разработчики поясняют, что автопилот состоит из терминального устройства, контроллера, подруливающего устройства и комплекта кабелей. Он может быть установлен на комбайн, трактор или опрыскиватель и в конечном итоге увеличит собираемость урожая до 30 %. Искусственный интеллект обеспечивает безопасное движение техники по точно заданному курсу и не нуждается в помощи человека.
Конструкторскую документацию для создания высокочастотных радаров ближнего и дальнего действия беспилотника разработали ученые Уральского федерального университета. Этот прибор исключает возможность столкновения сельхозтехники, на которую он установлен, с любыми сторонними объектами. Планируется, что ежегодно производитель будет выпускать до 3 тыс. таких автопилотов в год.
Агростартапов много не бывает
С каждым годом агростартапов на территории России появляется все больше. Одни из них нацелены на решение глобальных задач, другие — на выполнение локальных, но не менее значимых.
Международный стартап новосибирского «Академпарка» — вертикальные фермы для бизнес-центров и загородных домов. Сегодня специалисты этого технопарка создают их в 15 странах мира. Технология направлена на то, чтобы круглый год выращивать в помещениях салаты, зелень, клубнику. Цель стартапа — не только эстетическое наслаждение, но и возможность хотя бы частично обеспечить рестораны и офисы больших компаний овощами и зеленью.
Компания из Москвы реализовала стартап на основе искусственного интеллекта для животноводства. Система, разработанная специалистами, круглосуточно следит за беременными животными и оповещает персонал о начале родов, исключая тем самым возможность ошибки и обеспечивая своевременную помощь.
Точное земледелие выходит на главные позиции развития сельского хозяйства в России. И здесь к решению первоочередных задач подключается искусственный интеллект, с помощью которого проводится спутниковый мониторинг полей, контролируется урожайность и состояние посевов. Один из самых востребованных сегодня агростартапов способен рассчитать необходимое количество удобрений на основе данных о составе почвы для 25 сельскохозяйственных культур и 12 элементов питания по всем фазам роста растений с учетом температуры и осадков. Это помогает аграриям увеличить урожайность до 30 % и на четверть поднять уровень своих доходов.
Большим интересом у сельхозпроизводителей пользуются и системы навигации, и системы мониторинга климата, способные измерять и анализировать девять параметров сразу.
Еще один агростартап российских ученых — роботизированные молочные фермы, на которых роботы не только доят коров, но и перерабатывают навоз в биологический газ. Кроме того, искусственный интеллект способен различить всех животных по уникальному рисунку носа.
Уже прошел пробные испытания робот для сбора урожая яблок. Искусственный интеллект, созданный на основе глубоких сверхточных нейросетей, способен найти более 97 % и собрать до 90 % плодов. За час робот может собрать до 288 кг яблок.
Селекция и генетика
Сервис для направленной и ускоренной селекции растений реализуют молодые российские ученые. К разработке их подвигло понимание нужды АПК в таких сложных технологических сервисах, как расшифровка генома растений и его интерпретации. Использование подобных данных позволяет существенно сократить время для получения растений с нужными свойствами. Первыми «подопытными» стали кукуруза, соя и пшеница. На очереди — подсолнечник и томаты. В команде разработчиков — биоинформатики и специалисты по молекулярной биологии. Они планируют кратно ускорить появление растений с заданными свойствами, выращивая и масштабируя определенные растения в in vitro-культуре. Специалисты одновременно размножают их и ищут определенные замены в ДНК, которые соответствуют нужному фенотипу, в результате должно появиться растение с необходимым набором качеств.
Российская компания «СОКО» совместно со Сколковским институтом науки и технологии занимаются вопросами автоматизации фенотипирования селекционного материала и применения искусственного интеллекта и компьютерного зрения. Одна из главных совместных задач — создание интеллектуальной системы для анализа селекционного материала сои. Перед специалистами стоит задача собрать большой объем информации в виде фотографий и на их основе научить искусственный интеллект моментально распознавать те или иные признаки растения. Кроме этого ученые намерены разработать небольшой мобильный аппарат, который будет без помощи человека ориентироваться и передвигаться на селекционном поле и собирать и обрабатывать данные.
Среди разработок российских ученых есть и интеллектуальная система поддержки принятия решений при реализации программ селекции, основанных на методах геномного анализа. Ее основной функционал — предсказывать индивидуальную племенную ценность сельскохозяйственных животных и моделировать результаты различных сценариев селекции. Таким образом, пользуясь данной системой, отечественные племенные хозяйства могут использовать результаты геномного анализа без необходимости привлекать специалистов в области вычислительной генетики и биоинформатики.
Руководство АПК Краснодарского края заявляет о том, что региону необходимо заниматься собственной селекцией крупного рогатого скота. Уже сегодня создается цифровая платформа для исследования всего поголовья, имеющегося на Кубани. Задача на ближайшую перспективу — составить краевую базу генов, которая позволит идентифицировать высокопродуктивных животных уже на первом месяце жизни.
Необходим Краснодарскому краю и собственный селекционный центр как источник эмбрионов и семени быков-производителей. Ранее они завозились из-за рубежа, а сегодня эксперты говорят, что у них есть максимум год-полтора для того, чтобы сохранить накопленный материал. Отбирая коров, которые дают до 15 тонн молока, есть возможность создать свое племенное ядро и в результате получать около 200 нетелей в год, производить до 5 тыс. эмбрионов и порядка 250 тыс. спермодоз.
Основа агро-ИТ будет российской
На сегодняшний день, по утверждениям экспертов, около 70 % предприятий АПК не имеют ИТ-фундамента, отвечающего их потребностям. Они нуждаются в системах управления предприятием (ERP), производством (MES), складом (WМS), техническим обслуживанием и ремонтом (ТОиР), цепями поставок (SCM). Наряду с этим специалисты говорят и о том, что на российском рынке информационных технологий уже есть отечественные стартапы, которые необходимо внедрять и которыми надо учиться пользоваться.
Наиболее острые вопросы, которые встают сегодня перед предприятиями АПК, — это повышение уровня информационной защиты и организация сервисной поддержки ИТ-оборудования и ПО, считают эксперты. С внедрением цифровизации и автоматизации аграрная отрасль становится все более и более конкурентоспособной и инновационной. Такие преобразования существенно влияют на рост заработной платы профессиональных кадров.
Татьяна Симагина