Már a kertészetben isMesterséges intelligencia alkalmazása a mezőgazdaságban és az oktatásban címmel Lengyel József matematikus, a PROMPT-H-Kft. ügyvezetője adott elő. A céget 1989-ben alapították, fejlesztéssel foglalkozik, a kertészetben a növényházak vezérlését szeretnék megoldani okos rendszerekkel. Az üvegházak vezérlése hasonló egy okos otthonéhoz, mindenhol a klíma szabályozása a cél, ez még kiegészíthető a területre történő belépés nyomon követésével és szabályozásával is. Erre példa lehet ma már egy ESP-01 miniszámítógép, képes a szenzorértékek fogadására és a szabályozórendszerek vezérlésére. A nagyon egyszerű eszközzel megoldható a növényházak olcsó szabályozása, és az oktatásban is különösen hasznos lehet. A mesterséges intelligencia (AI) ötlete 1958-ban, Frank Rosenblatt pszichológus gondolatában született meg. Az emberi agy modellezésére mesterséges neurális hálót alkotott. A 2000-es évek elejéig az ötlet feledésbe merült. Később megbizonyosodtak a kutatók, hogy az agy különböző részeire különböző hálózat megépítése és programozása szükséges. A cég elsősorban a látáshoz kapcsolódó érzékelés kutatásával, mesterséges rendszerének építésével és gyakorlati alkalmazásával foglalkozik. A mesterséges intelligencia mindig csak arra tud választ adni, amire betanítják. A jelekhez, az adathalmazokhoz tárgyakat, folyamatokat rendelnek, majd azok ismeretében a későbbi érzékelésnél beazonosítja azokat. A mezőgazdaságban alkalmazható megoldásokból a cég két kertészeti példája a paradicsom-termésátlagbecslés és a palántaszámlálás. A paradicsom termésátlagának becslésénél, ahogyan a szedőrobotok alkalmazásánál is, a rendszernek fel kell ismernie a termést, meg kell tanulnia, így képeznek egy tanítási adatbázist, sok-sok képet kapcsolnak a paradicsom fogalmához. Utána a megadott képeket beazonosítja valamilyen valószínűséggel, megmondja, hány százalékban tekinti a képet paradicsomnak. A fejlesztő húzza meg a valószínűségi határt, biztosítva az eszköz lehető legpontosabb működését. Vetőmagcégnek készítették a palántaszámlálás alkalmazást, tálcás palántanevelésnél különböző kezelések értékeléséhez. A tanulási folyamatban fotózzák a tálcákat, megtanítják, melyik a kikelt haszonnövény, esetleg melyik a gyom. A kelésről készült fotók felkerülnek a számítógépbe, majd Excel-táblában megjelennek a számszerűsített az adatok. QR-kód azonosítja a tálcákat, mikor milyen magot vetettek, milyen kezelést kapott stb. A képszegmentálás módszere pedig a növénybetegségek digitális felismerésénél lesz hatékony AI-módszer. |
Közel a gyakorlathoz
az Árpád-Agrár Zrt. üvegházában
A kutatás és oktatás kapcsolatáról Kiss István divízióvezető beszélt. A Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft. 30 éve állami tulajdonú, de nem költségvetésből finanszírozott intézet. Alapvetően vállalkozásoknak, vállalatoknak végeznek kutatásokat. Kutatás-fejlesztéssel foglalkoznak piaci alapon, és erős a szolgáltatási és gyártási tevékenységük. Igyekeznek a partnereknek segíteni a fejlesztésekhez szükséges források megszerzésében is. Mikrobiológia a fő területük, a biomassza és a termelés kutatócsoportja kapcsolódik a mezőgazdasághoz.
Közvetlenül részt vesznek EU-s pályázatokban, a talajműveléshez, biomassza-hasznosításhoz kapcsolódóan. A hazai pályázatokkal mikrobiológiai anyagok fejlesztése a cél magas hozzáadott értékkel, olyan növényi alapú adalékokat kutatnak, amik kis mennyiségben hatásosak, jól szállíthatók. Ilyen téma egyebek közt a laskagomba termesztéstechnológiájának optimalizálása mikrobiológiai készítményekkel, és a MATE-val közös kutatás a kertészeti hidropóniás és akvapóniás technológia fejlesztésére.
Három program a szakiskola bevonásával valósul meg. Ahhoz, hogy a vállalatok fel tudják használni az eredményeket, a gyakorlatban kell tesztelni a készítményeket. Az iskolában a termeléshez területet és kezelőszemélyzetet kaptak. A szakiskola tankertjében egyebek közt chiát (aztékzsálya) termesztenek, csemegekukorica termésfokozóit tesztelik, az intézménnyel szerveznek agrárinformatikai oktatást – például permeteződrónokat alkalmaznak –, és közösen jelennek meg hazai és nemzetközi konferenciákon. A szakiskolában a cég kutatói is elvégeztek kurzusokat, mert fontos, hogy a gyakorlati kérdésekkel is tisztában legyenek. Például egy metszőrobot fejlesztésekor tudni kell a szőlőről, a metszésről, illetve ismerni kell a szakmai kifejezéseket a szakemberek közötti gördülékeny kommunikáció érdekében.
Az iskolának miért előnyös a kapcsolat? Olyan kollégák vesznek részt az oktatásban, akik a legújabb információkkal rendelkeznek. Kutatás-fejlesztési cégeket hoznak az iskolába, a piaci bevezetés előtt álló technológiákat a kertben és a közösen létrehozott laboratóriumban tesztelik.
A tevékenység nonprofit, arra törekednek, hogy a tanulók megismerjék a legjobb megoldásokat, és a bevezetés előtt álló újdonságokat is vigyék magukkal.
Külső és belső szenzorok
A növényházi termesztés különböző technológiai színvonalait, és a hajtatásban jelenleg elterjedt precíziós megoldásokat ismertette Pék Zoltán, a MATE Kertészettudományi Intézetének egyetemi tanára az Intelligens növényházak a kertészeti szakképzésben és felsőoktatásban címmel tartott előadásában. A digitális átalakulás a kertészeti ágazatban is egyre nagyobb. A precíziós eszközök és a smart farming technológiák együttes használatával a gazdálkodás teljes folyamata nyomon követhető, lehetőség nyílik az egyes adatok részletes feldolgozására, és az összefüggések vizsgálatára is.
Ezeken kívül a magas technológiai színvonalú üvegházak esetében elengedhetetlen a külső körülményeket figyelő meteorológiai szenzorok telepítése, melyek információt adnak a hőmérsékletről, besugárzásról, szélirányról, -sebességről a belső környezetet szabályozó rendszernek.
Belső szenzorokat, szenzorvezérelt klímaszabályozó rendszereket több cég is kínál a piacon, melyek közül Európában a Priva termékei a legelterjedtebbek. Ezeknél az automata rendszereknél ma már elvárás, hogy mobiltelefonról is hozzáférhetők legyenek az adatok, és szükség esetén a beavatkozást is lehetővé tegyék. A belső érzékelők mérik a hőmérsékletet, páratartalmat, a beeső fény mennyiségét, a CO2-koncentrációt. A beeső fény mennyiségének ismeretében az öntözés- és tápanyagmenedzsmentet automata rendszer irányítja. A beeső fény mennyisége nagyban függ a termesztőberendezéseket borító anyagtól, ami különböző típusú fólia és üveg lehet, egyre több növényház épül a jobb fényhasznosítású diffúz üvegekkel fedve.
Magyarországi vonatkozása miatt érdemes megemlíteni a Gremon Systems céget, amely talajos termesztés esetén is alkalmazható eszközöket forgalmaz. (A céget 2013-ban a Szegedi Tudományegyetem Természettudományi és Informatikai Karának spin-off vállalataként alapították, kertész szakemberek támogatásával.)
A cég fejlesztette Crop Monitor eszközzel nyomon követhető a növények fejlődése. A programban figyelemmel kísérhető a növények vitalitása és egyensúlya, a levélfelületi index, és tartalmaz növénymérleget, amivel mérhető a biomassza növekedése.
Növelik a hatékonyságot
A kertészeti ágazatban is egyre elterjedtebbek a fitotechnikai munkákat végző eszközök: jó példa erre Priva paradicsomlevelező robotja. Az eszköz hátránya még, hogy az élő munkaerővel szemben nem végez munka közben növényvédelmi megfigyeléseket. A fitotechnikai adminisztrációhoz a Gremon Systems Insight Manager mágneskártyás azonosító rendszere kínál megoldást, ahol piktogramokat használva lehet felvinni az egyes munkálatokat, valamint növényvédelmi megfigyeléseket.
A pótmegvilágítás a szaporítóanyag-előállításnál elengedhetetlen, de egyre gyakoribb a hajtatásban is.
Az előadás során bemutatott eszközök és programok lehetővé teszik a termelők számára, hogy csökkentsék a tápoldat- és vízfelhasználást, a termelési költségeket és az élőmunkaigényt. Alkalmazásuk a hozam növekedését, a minőség javulását, jobb hatékonyságot és a környezeti terhelés csökkenését eredményezheti.
A szabályozott környezetben való termelés legmagasabb fokát jelenleg a vertikális farmok jelentik. A hagyományos üvegházakhoz képest kevesebb inputanyagot, öntözővizet és energiát igényelnek. A zárt rendszerben, mesterséges klimatikus és fényviszonyok között ott is termelhetünk élelmiszert, ahol azt eddig nem tették lehetővé a körülmények.
Lejegyezte:
Ledóné dr. Darázsi Hajnalka
és Hegedűs Tímea
