Robotizace a virtuální realita v českém zemědělství

Tags: BERABOT | FAI UTB | NWT | Robotizace | TA ČR | Virtuální realita | Zemědělství

Bu­dou­cí po­si­la (nejen) české skle­ní­ko­vé pro­duk­ce se jme­nu­je BE­RA­BOT (BE – Bez­dí­nek, RA – raj­ča­ta, BOT – robot). Zod­po­věd­ně zkon­t­ro­lu­je každé rajče ve vel­ko­ploš­ných pěs­teb­ních skle­ní­cích, upo­zor­ní na po­ten­ci­o­nál­ní škůd­ce, před­po­ví skli­zeň a iden­ti­fi­ku­je ne­do­stat­ky v pra­cov­ních har­mo­no­gra­mech. Pro­za­tím je v pro­ce­su la­dě­ní, ale už brzy Čes­kou re­pub­li­ku při­blí­ží zase o kou­sek k po­tra­vi­no­vé soběstač­nos­ti.

Na uni­kát­ním do­tač­ním pro­jek­tu vy­hlá­še­ném Tech­no­lo­gic­kou agen­tu­rou ČR v rámci pod­pro­gra­mu Tech­no­lo­gič­tí lídři se po­dí­lí di­vi­ze Efek­tiv­ní ICT zlín­ské­ho hol­din­gu NWT, ag­ro­no­mo­vé a rost­li­no­lé­ka­ři z Farmy Bez­dí­nek v Dolní Lu­ty­ni a tým vědců z Ústa­vu in­for­ma­ti­ky a umělé in­te­li­gen­ce FAI UTB.

Tech­no­lo­gic­ká sku­pi­na NWT tes­tu­je vý­sled­ky pro­jek­tu na Farmě Bez­dí­nek v Dolní Lu­ty­ni, kde se ze­le­ni­na pěs­tu­je ce­lo­roč­ně s vel­kým dů­ra­zem na eko­lo­gii. Raj­ča­ta, která už stih­la zís­kat oce­ně­ní Re­gi­o­nál­ní po­tra­vi­na Mo­rav­sko­slez­ské­ho kraje a KLASA (zá­ru­ka vy­so­ké ja­kos­ti), zde za­vla­žu­jí deš­ťov­kou a místo che­mie vy­u­ží­va­jí při­ro­ze­ných ne­přá­tel škůd­ců – klo­puš­ku skle­ní­ko­vou, pa­ra­zi­tic­kou vosič­ku a sa­več­ku oran­žo­vou. Za­čle­ně­ní vir­tu­ál­ní re­a­li­ty a umělé in­te­li­gen­ce do pro­vo­zu by mělo zdej­ším rost­li­no­lé­ka­řům vý­raz­ně ušet­řit čas i pe­ní­ze spo­je­né s kon­t­ro­lou rost­lin. Vy­ví­je­ný sys­tém totiž do­ká­že vy­hod­no­tit cel­ko­vý zdra­vot­ní stav rost­lin, do­sta­tek živin i vody a také včas upo­zor­nit na plíseň i po­ten­ci­ál­ní škůd­ce.

Pro raj­ča­ta ve skle­ní­ku před­sta­vu­jí škůd­ci kon­stant­ní ri­zi­ko vzni­ku po­ško­ze­ní, které může při­nést znač­né eko­no­mic­ké ztrá­ty. Na Farmě Bez­dí­nek se pěs­tu­jí dle stan­dar­du ZERYA, to zna­me­ná, že plody, které se sklí­zí, ne­ob­sa­hu­jí žádné zbyt­ky pes­t­i­ci­dů. To je pro rost­li­no­lé­ka­ře ob­rov­ská výzva, neboť musí za po­mo­ci sys­té­mů bi­o­lo­gic­ké ochra­ny udr­žet škůd­ce na ta­ko­vé úrov­ni, aby se ma­xi­mál­ně vy­hnul nut­nos­ti che­mic­kých po­stři­ků. Správ­nost a ná­sled­ně pak i účin­nost roz­hod­nu­tí v ochra­ně rost­lin zá­vi­sí na pre­ciz­ním a ro­bust­ním mo­ni­to­rin­gu škůd­ců. Zde je ob­rov­ský po­ten­ci­ál pro au­to­ma­tic­ké de­tek­ce, které se v rámci Be­ra­bo­tu vy­ví­jí. Právě teď je in­ten­ziv­ně zdo­ko­na­lo­ván al­go­rit­mus na de­tek­ci nej­čas­těj­ší­ho škůd­ce raj­čat ve skle­ní­ku – mo­li­ci. Před­sta­vit si ale mů­že­me i ná­sled­né roz­ší­ře­ní na mšice, svi­lu­š­ky, hou­sen­ky atd.

Vy­ví­je­ný soft­ware si ro­zu­mí s nej­růz­něj­ší­mi plat­for­ma­mi (PC / laptop / mobil) a jeho au­to­ři ne­vy­vra­cí ani mož­nou bu­dou­cí in­te­gra­ci do polo či plně au­to­nomní­ho ro­bo­tic­ké­ho za­ří­ze­ní. Za­ve­de­ní vy­ví­je­né apli­ka­ce do praxe při­ne­se malou re­vo­lu­ci v ochra­ně raj­čat ve skle­ní­ku. Nejen že dojde k úspo­ře lid­ské práce, ale celý pro­ces se zrych­lí a zpřes­ní. Od­po­věd­ní rost­li­no­lé­ka­ři pak budou schop­ni rych­le­ji a přes­ně­ji re­a­go­vat, a tím se celý sys­tém bi­o­lo­gic­ké ochra­ny zdo­ko­na­lí a zvýší se jeho účin­nost. Do znač­né míry se také sníží ri­zi­ko nut­nos­ti po­u­žít che­mic­ké pes­t­i­ci­dy, což je v sou­la­du se stra­te­gii Ze­le­né do­ho­dy pro Ev­ro­pu.

Na in­te­li­gent­ním ro­bo­tic­kém sys­té­mu vy­ba­ve­ném ka­me­ro­vým sys­té­mem, který bude pro­jíž­dět celým skle­ní­kem a peč­li­vě ana­ly­zo­vat jed­not­li­vé rost­li­ny, pra­cu­jí vědci z Ústa­vu in­for­ma­ti­ky a umělé in­te­li­gen­ce FAI. Kromě hard­wa­ro­vé­ho za­jiš­tě­ní mají za úkol dodat umě­lou in­te­li­gen­ci, která za­jis­tí, aby robot mys­lel a viděl po­dob­ně jako člo­věk. Člo­věk vše dělá au­to­ma­tic­ky, tady je ale lid­ské myš­le­ní na­hra­ze­no po­u­ži­tím umě­lých neu­ro­no­vých sítí. Neu­ro­ny lid­ské­ho mozku si­mu­lu­je po­čí­tač a se­sta­vu­je je do kom­pli­ko­va­né struk­tu­ry hlu­bo­kých sítí. Místo lid­ských očí slou­ží Be­ra­bo­to­vi nej­mo­der­něj­ší vy­ví­je­né al­go­ritmy stro­jo­vé­ho vi­dě­ní.

Ře­še­ní takto roz­sáh­lé­ho úkolu ne­by­lo možné bez me­zi­ná­rod­ní vě­dec­ké spo­lu­prá­ce. V tomto pří­pa­dě s ex­per­ty z Uni­ver­si­ty of Tokyo. Uni­ver­zi­ta To­má­še Bati se tak za­řa­di­la do sku­pi­ny elit­ních svě­to­vých pra­co­višť. Kon­zul­ta­ce k ro­bo­tic­ké části pro­jek­tu pro­bí­ha­la přímo na Uni­ver­si­ty of Tokyo, kon­krét­ně na pra­co­viš­ti pro­fe­so­ra Wei Guo. Ja­pon­ci byli také na od­bor­né stáži na FAI UTB a vy­so­ce oceňovali kre­a­ti­vi­tu, mul­ti­o­bo­ro­vost a sys­té­mo­vý pří­stup v ře­še­ní slo­ži­tých vě­dec­kých a in­že­nýr­ských za­dá­ní.
BE­RA­BOT by měl do své fi­nál­ní po­do­by do­spět během ná­sle­du­jí­cích čtyř let. Am­bi­ce má ne­ma­lé – být plně kon­ku­ren­ce­schop­ným a ino­va­tiv­ním pro­duk­tem na ev­rop­ském trhu.

Více informací na www.berabot.com.
Video o projektu BERABOT – systém pro chytrý monitoring rostlin.