Resursu optimizēšana rentabilitātei: vai ir nepieciešama Digital Twin Tech?
Jebkuras tehnoloģijas vērtība galu galā slēpjas spējā optimizēt izmaksas un resursus. Spēja novērst rezultātus dod pārtikas audzētājiem tālredzības priekšrocības, ko pēc tam var izmantot reālajā dzīvē. Digital Twin tehnoloģijas reālās izmantošanas un komercializācijas piemērs ir mehānisms modeli, kuru izstrādāja Toms De Svāfs Ganta universitātē. Beļģijas uzņēmums 2Grow izmanto šo modeli, lai izmērītu ūdens plūsmas un stublāju biezuma atšķirības tomātu stādos. The uzņēmuma mērķi samazināt augu audzēšanai iztērēto virsmas laukumu par 20%.
It joprojām nav skaidrs, vai kopiena cenšas pieņemt digitālos dvīņus savā darbībā. Turklāt var apgalvot, ka vairumā gadījumu digitālā dvīņu tehnoloģija faktiski nav nepieciešama. Mašīnmācības sasniegumi ir ļāvuši paredzēt galvenos notikumus, neveidojot pilnu modeli, kura iegūšanai būtu nepieciešams liels daudzums augstas kvalitātes datu, kuru iegūšana arī ir dārga. Tā kā pārtikas audzētājs vēlas paredzēt noteiktas īpašības, koncentrēšanās uz galveno izmaiņu mērīšanu un uzraudzību varētu būt viss, kas nepieciešams, lai izveidotu veiksmīgu prognozēšanas modeli. Turklāt tas ir ievērojami pieejamāks, padarot to pieejamu pārtikas audzētājiem, kuriem ir jāredz tūlītēja IA, ieviešot prognozējošos modeļus.
Piemēram, ja audzējat kartupeļus, ir svarīgi, lai būtu indikatori tādiem kaitēkļiem kā vēlīnā puves slimība, ko izraisa sēnītei līdzīgs organisms, kas var izraisīt ražas neveiksmes īsā laikā, ja netiek pieņemti atbilstoši kontroles pasākumi. Šāda veida lauksaimniecības kultūrām uz lieliem akriem atklātā laukā kameras, kas uzstādītas uz šarnīra apūdeņošanas sistēmām, var efektīvi un efektīvi identificēt slimības vai problēmas. Dati, kas nepieciešami, lai izveidotu digitālo dvīņu atklātam kartupeļu laukam, maksātu daudz naudas, un tāda mēroga modeļa izveide, lai iegūtu ieskatu, ko var iegūt ar vienkāršāku un pieejamāku tehnoloģiju, vienkārši nav jēgas.
- Videospēle SimCity izcēlās 90. gados, kad spēlētāji kļuva par savas pilsētas varoņiem, digitāli projektējot un veidojot skaistu, rosīgu metropoli. Ātri uz priekšu 30 gadus, un mūsu rīcībā ir tehnoloģija, lai izveidotu neticami precīzus reālos pasaules koku, fermu vai augļu dārzu digitālos attēlus. Tāpat kā SimCity mēs varam simulēt metropoles attīstību, pamatojoties uz to, ko mēs “ieguldām” spēlē, tagad mēs varam izveidot simulācijas par to, kā augs augs dažādos scenārijos, palīdzot mums pilnveidot lauksaimniecības centienus ar nepieredzētu tālredzību.
- Digitālais dvīnis ir reālas lietas digitāls attēlojums. To var izmantot, lai attālināti uzraudzītu īsto "lietu". Lai nodrošinātu precīzu un reālistisku reālās pasaules dvīņa aizstājēju, digitālajam dvīnim ir jābūt informētam par datiem, izmantojot reālās vienības digitālo mērījumu. Lauksaimniecībā tie varētu būt dati, kas tiek iegūti, izmantojot tādus rīkus kā augsnes sensori, augu attēlveidošana, laikapstākļu dati utt.
- Jaunajam digitālajam attēlojumam jeb digitālajam dvīnim ir jāatspoguļo viss lauksaimniecības darbs: fiziskie līdzekļi, procesi, sistēmas, resursi un viss. Savukārt tas ļauj mums simulēt, plānot, analizēt un uzlabot lauksaimniecības procesus iepriekš neiedomātā mērogā. Tomēr vai pārtikas audzētājiem patiešām ir jāievieš šī dārgā sarežģītā tehnoloģija — vai arī viņi var iegūt vajadzīgo ieskatu no pieejamākiem un pieejamākiem sensoriem, kas viņiem palīdzēs pārraudzīt un paredzēt galvenos rezultātus?
Digitālo dvīņu izaugsme un ieviešana un to potenciāls lauksaimniecībā
Gartner prognozē, ka līdz 2021. gadam puse lielo rūpniecības uzņēmumu izmantos digitālie dvīņi, kas nozīmēs šo organizāciju efektivitātes uzlabojumu par 10%. Tomēr digitālo dvīņu jēdziens pastāv jau vairākus gadu desmitus. Vairāk nekā 30 gadus produktu un procesu inženieru komandas ir izmantojušas 3D atveidojumus ar datora palīdzību apstrādāts dizains (CAD) modeļi, aktīvu modeļi un procesu simulācijas, lai nodrošinātu un apstiprinātu ražojamību. Piemēram, NASA ir vadījusi sarežģītas kosmosa kuģu simulācijas gadu desmitiem. Tomēr jauninājumi mašīnmācībā un AI priekšplānā izvirza digitālā dvīņa koncepciju, radot lielu ažiotāžu kā graujošu tendenci ar plašāku ietekmi tuvākajā nākotnē.
Runājot par lauksaimniecības procesiem, izmantojot Digital Twins kā galvenais saimniecības vadības līdzeklis var nodrošināt fizisko plūsmu atsaisti no plānošanas un kontroles. Rezultātā lauksaimnieki var pārvaldīt darbības attālināti, pamatojoties uz (gandrīz) reāllaika digitālo informāciju, nevis paļauties uz tiešu novērošanu un manuāliem uzdevumiem uz vietas. Tas ļauj viņiem nekavējoties rīkoties (paredzamo) noviržu gadījumā un simulēt iejaukšanās ietekmi, pamatojoties uz reāliem datiem. Piemēram, augļu dārza digitālais dvīnis var brīdināt augļu dārzu par pārmērīgu apūdeņošanu, šim lauksaimniekam neveicot augļu dārza pārbaudi.
Ideja par a digitālais augļu dārzs ir ārkārtīgi pievilcīgs lauksaimniekiem, kuri saprot augļu koku veselības un to ražas kvalitātes monitoringa, prognozēšanas un kontroles darbietilpīgo raksturu. Kvīnslendas universitātes zinātnieki izstrādāja modeli augļu dārzam ar lēni augošām kultūrām, piemēram, mango un makadāmiju. Tādējādi lietotāji var ātri izmēģināt jaunas idejas un gūt ieskatu par to, kā vislabāk optimizēt ražošanas sistēmas. Projekta pētnieki uzsvēra, ka šīs tūlītējās simulācijas varētu īpaši gūt labumu lēnām augošām kultūrām, piemēram, augļu kokiem.
Ir īpaši izmantošanas gadījumi, kad ir finansiāli lietderīgi izveidot digitālo dvīņu, piemēram, augu selekcijai, kur modelis varētu ļaut jau laikus paredzēt, vai konkrēta šķirne nav komerciāli dzīvotspējīga. Taču daudzos gadījumos nav nepieciešams šķelt uzgriezni ar āmuru.
- Ravivs Itžaki ir uzņēmuma līdzdibinātājs un tehnoloģiju vadītājs Prospera tehnoloģijas, kas vada uzņēmuma tehnisko redzējumu par pārtikas audzēšanas veida pārveidošanu, izmantojot datu zinātni un AI. Viņš izmanto savas zināšanas algoritmu izstrādē, matemātikā un mašīnmācībā, lai atrisinātu reālas problēmas. Pirms Prospera Ravivs izstrādāja algoritmus kiberdrošības uzņēmumā BioCatch un strādāja par signālu apstrādes inženieri IDF. Ebreju universitātē viņam ir bakalaura grāds fizikā un maģistra grāds lietišķajā fizikā.