Интервју са научним сарадником на Институту БиоСенс Др Марком Панићем
Паметна Пољопривреда: Како Технологија Трансфоримише Аграрни Свет – Поглед кроз BioSens
Савремени свет обликован је технологијом која убрзано напредује, а пољопривреда није изузетак. Др Марко Панић, научни сарадник на Институту BioSens јасно истиче да технологија и вештачка интелигенција имају кључну улогу у трансформацији пољопривреде, омогућавајући ефикасно управљање ресурсима, праћење усева и унапређење квалитета производње.
„Када је у питању пољопривреда, доступне су дигиталне пољопривредне платформе, као што је на пример AgroSens, где корисник има могућност континуираног надгледања својих парцела на основу сателитских снимака и прецизних метеоролошких мерења, као и вођење дневника поља, препоруке за паметно ђубрење, могућност прецизнијег скенирања парцеле дроном, и још многе друге могућности,” истакао је Научни сарадник на Институту BioSens др Марко Панић.
BioSens је истраживачко-развојни институт за информационе технологије биосистема. Основан 2015. године, пионир је дигиталне трансформације пољопривреде у Србији. Истражујући научне и технолошке границе иновативне примене ИТ-а у пољопривреди, Институт тежи да српском, али и светском пољопривредном сектору пружи врхунска дигитална решења како би се уз мање инвестиција остварили већи приноси. Овај институт у сарадњи са EU info PointomНови Сад отвара своја врата заинтересованим посетиоцима на догађајима који ће до краја 2023. године бити реализовани у оквиру традиционалне Зелене серије која је посвећена заштити животне средине.
Први у низу догађаја била је “Шетња кроз будућност” на којој су се посетиоци упознали са Центрима BioSens института попут Центра за развој производа, за иновације и развој пословања као и Центром за информационе технологије.
„Шетња кроз будућност” омогућила нам је да завиримо у коришћење вештачке интелигенције у пољопривреди, али и како хиперспектралне и мултиспектралне камере помажу у, на пример, препознавању модрица на воћу и поврћу и пре него што оне изађу.
Др Марко Панић је научни сарадник у области технолошко-техничких наука – информационих технологија на институту BioSens. Тема доктората му је везана за развој алгоритама за убрзану реконструкцију слика из непотпуних мерења коришћењем ретке репрезентације сигнала и статистичких Марковљевих случајних модела. Његов правац истраживања обухвата статистичко моделовање мултидимензионалних података добијених са различитих сензора. Тренутно ради на анализи и обради слика добијених са хиперспектралних и мултиспектралних камера коришћењем напредних метода машинског учења са применом у процени квалитета воћа и поврћа. Као члан тима EU info Pointom учествовао је на Синџентином такмичењу “Изазову за усеве” које резлтирало освајањем првог места. Активно је укључен у многе пројекте из позива Хоризонт 2020, међу којима су Antares, Cybele, Драгон и Flexirobots, као и у пројекте са компанијама попут Криваје, MK Agri i Delta Agrar.
На који начин технологија и вештачка интелигенција помажу у пољопривреди? Доступност и развој модерних технологије доприносе правовременом и прецизном надгледању пољопривредне производње. Напредни сензори, међу којима се истичу мултиспектралне камере, користе се за праћење стања усева на пољима, услова у стајама за стоку и складиштима. У спрези са роботском технологијом напредни сензори доприносе развоју машина које омогућавају аутоматизацију сетве, жетве, или заштите пољопривредних култура као и управљање стоком. Ти уређаји креирају велику количину података,
често и у реалном времену, и на основу њихове анализе и обраде коришћењем метода вештачке интелигенције, могуће је предвидети различите сценарије који помажу у оптимизацији пољопривредних пракси и
самим тим, допринети уштедама у производњи.
Такође, методама вештачке интелигенције убрзава се развој нових сорти које су отпорније на болести, прилагодљивије на климатске промене и обезбеђују веће приносе, и постиже се боља оптимизација у читавом производном ланцу.Да ли нам употреба вештачке интелигенције у пољопривреди помаже да произведемо здравије плодове, без, на пример, пуно пестицида?
Коришћењем алгоритама вештачке интелигенције над прикупљеним подацима са напредних сензора постиже се оптималнија примена пестицида. Првенствено, континуираним надгледањем усева омогућава се превентивно и правовремено деловање у почетним фазама појаве болести и напада штеточина, што свакако већ у првом кораку смањује употребу пестицида. Аутоматизованим роботским платформама на пољу примењује се циљано, на одабраним подручјима, третирање пестицидима.
Даљим едукацијама пољопривредника могуће је интегрисати и органске методе које, на основу еколошких метода контроле болести или штеточина, захтевају смањену употребу пестицида и тиме доприносе еколошки
прихватљивијем начину пољопривредне производње.
Колико примена вештачке интелигенције у пољопривреди доприноси уштеди када је у питању производња одређених пољопривредних добара?
Управљање пољопривредним газдинством које укључује и користи бенефите аутоматизације и примене вештачке интелигенције може да оствари уштеде у неколико праваца – смањење употребе људске радне снаге на тешким пословима у пољу, омогућава се правовремено деловање уколико дође до појаве одређене болести или штете на усеву, примена варијабилног и оптималног коришћења ђубрива и третмана на основу варијабилности земљишта и стања усева итд. Обједињујући све ове кораке, могуће је остварити уштеде у производњи пољопривредних добара.
Као што смо већ навели, научни сарадник на Институту BioSens др Марко Панић тренутно се фокусира на анализе и обраде слика добијених са хиперспектралних и мултиспектралних камера. Хиперспектрална камера је напредан оптички уређај који се најчешће користи за снимање видљивог, али и голим оком невидљивог, инфрацрвеног дела спектра. Захваљујући овим карактеристикама, за сваку тачку (пиксел) у слици се добија изузетно информативан спектрални профил који се може користити за анализу површинских својстава и идентификацију хемијског састава материјала. Хиперспектралне камере се примењују у разним областима као што су геологија, медицина и пољопривреда.
Како се хиперспектралне камере примењују у пољопривреди?
Хиперспектралне камере имају широку примену у пољопривреди за побољшање управљања усевима и земљиштем. Користе се за надгледање здравља биљака и рану детекцију болести, стреса и присуства штеточина путем анализе спектралних карактеристика листа. Ове камере се могу употребити и за анализу квалитета земљишта и поступка наводњавања, што пољопривредницима помаже да донесу оптималне одлуке о употреби воде и ђубрива, чиме се повећава ефикасност пољопривредне производње и смањује негативан утицај на животну средину. Хиперспектрално снимање може се користити и након завршетка бербе, како би се побољшало управљање транспортом и складиштењем, јер доприноси прецизној процени квалитета и трајности
плодова или семена.
Да ли можемо да направимо поређење – колико се хиперспектралне камере већ користе у Европској унији, а колико код нас?
У ЕУ постоји доста лабораторија са напредном опремом за фенотипизацију биљака у контролисаним условима, која поред РГБ камера обухвата хиперспектралну, флуоресцентну, термалну и 3Д камеру. Научно-развојни институти у Холандији и Француској предњаче у креирању експеримената у контролисаним условима у стакленицима, где се користити поменута опрема за фенотипизацију биљака. Код нас је више фокус на фенотипизацији ратарских култура, коришћењем дронова са мултиспектралним камерама. У експерименталним огледима у пољу, на којима сарађујемо са истраживачима из Института Земун Поље и НС семе, надгледа се стање усева коришћењем мултиспектралних слика добијених са дрона и процењује се отпорност биљака на стрес. Верујемо да ће ова опрема проширити истраживачке могућности Института B и да ће допринети бољој сарадњи са осталим научним институцијама, којима је један од могућих фокуса истраживање у области фенотипизације биљака.
Лабораторија за фенотипизацију на Инситуту БиоСенс помаже у разумевању стања биљака кроз различите фенолошке фазе њиховог развоја. Тиме се прецизније стиче увид у реакцију биљака на разне врсте стреса којима су изложене, и доприноси се доношењу оптималнијих одлука везаних за наводњавање, ђубрење и третмане заштите током процеса њихове производње.
Како ће истраживања која се врше у Лабораторији за фенотипизацију Инситута БиоСенс допринети унапређењу у производњи биљних култура?
Идентификација отпорности на стрес: Лабораторије за фенотипизацију омогућавају детаљно праћење како биљке реагују на стресне услове попут суше, болести или штеточина. Како се климатски услови мењају, овакве
лабораторије помажу у развоју биљних сорти које су прилагођене новим условима, као што су више температуре или промењени обрасци падавина. Ово помаже идентификацији генотипова који су отпорнији и
омогућава развој сорти које боље подносе такве услове. Прецизно мерење карактеристика биљака као што су висина, принос, брзина раста, и квалитет плодова омогућава одабир најбољих генотипова за конкретне услове гајења, што доводи до веће продуктивности и ефикасности у пољопривреди. Брже селекције: Традиционално, узгој биљних сорти може потрајати годинама. Међутим, фенотипска анализа може убрзати овај процес, јер омогућава брже препознавање жељених карактеристика и селекцију најбољих биљака за даљи узгој.
Идентификација биљних сорти које су мање подложне болестима и штеточинама може смањити потребу за пестицидима. Такође, оптимизација употребе ђубрива на основу фенотипских података може смањити негативни утицај пољопривреде на околину.
Дакле, лабораторије за фенотипизацију омогућавају прецизно и ефикасно проучавање биљака, што помаже у развоју бољих сорти и техника гајења, доприносећи на тај начин унапређењу производње биљних култура и одрживости пољопривреде.
Технолошки напредак у пољопривреди, представљен кроз BioSens Институт, кључан је за модернизацију аграрног сектора. Интеграција технологије и вештачке интелигенције у праћење, анализу и оптимизацију пољопривредних процеса пружа не само ефикасност већ и одрживост у производњи. Кроз употребу алата попут хиперспектралних камера, BioSens доприноси бржем развоју отпорнијих биљних сорти, стварајући темеље за боље управљање ресурсима, смањење употребе пестицида и унапређење квалитета производње. Наставак оваквих иновација и сарадња сличних института доприносе стварању одрживе, продуктивне и паметне пољопривреде која одражава будућност.
