علمی، پژوهشی و فناوری

دوشنبه 13 اسفند 1403

کاهش ۷۰ درصدی هدر رفت محصولات کشاورزی / هوش مصنوعی

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری :

به نقل از روابط عمومی وزارت علوم به نقل از ایرنا، کشاورزی فرآیندی سه مرحله‌ای است و کمباین‌ها به عنوان تنها ماشین برداشت غله، نقش مهمی در بهره‌وری نهایی کشاورزی دارند. در ایران چند هزار دستگاه کمابین وجود دارد که به دلیل عدم کنترل بهینه پارامترهای آن ۵.۲ درصد از محصول (به ارزش ۱۱ هزار و ۳۰۰ میلیارد تومان در کشور بر اساس نرخ و میزان تولید گندم سال زراعی ۳-۱۴۰۲) به صورت ریزش و پودرشدن هدر می‌رود. این مشکل در شرایط اقلیمی ایران و محدودیت منابع آب و خاک اهمیت ویژه‌ای دارد.

یکی از پژوهشگران برگزیده در بیست و ششمین جشنواره جوان خوارزمی، با ابتکار خود هدررفت غلات در مرحله برداشت را کاهش داد. عنوان طرح این برگزیده جوان «پیاده‌سازی سامانه کاهش هدررفت در کمباین‌های کشاورزی با بهره‌گیری از هوش مصنوعی» است.

علی منصورآبادی، پژوهشگر این طرح در گفت‌وگو با خبرنگار ایرنا توضیح داد: در این سامانه از تعدادی سنسور و ۶ الگوریتم هوش مصنوعی برای جمع‌آوری و تحلیل لحظه‌ای اطلاعات عملکرد کمباین استفاده می‌شود و شامل چهار بخش اصلی واحد دریافت داده (DAU)، واحد نمایش اطلاعات (IMU)، واحد ارتباطات و ارسال داده (DCU)، سرور پایش مرکزی (CDS) است.

وی افزود: سامانه با تحلیل آنی شرایط مزرعه و پارامترهای مختلف کمباین، ریزش محصول را پیش‌بینی کرده و تنظیمات بهینه را برای کاهش هدررفت به راننده پیشنهاد می‌دهد. همچنین با تجمیع داده‌های هر مزرعه، سه نقشه حرارتی بر اساس ارتفاع، رطوبت و عملکرد بخش‌های مختلف مزرعه ایجاد می‌کند. این نقشه‌ها برای اصلاح کشت و توزیع منابع در سال‌های بعدی و افزایش بهره‌وری مزرعه بسیار موثرند.

این پژوهشگر جوان اظهار داشت: نتایج به دست ‌آمده نشان می‌دهد که هدررفت محصول در کمباین‌های مجهز به این سامانه تا ۷۰ درصد کاهش یافته است (نسبت به هدررفت از کل محصول ۳.۴۶ درصد در کمباین‌های معمولی و ۵.۸۵ درصد در کمباین‌های کاه‌کوب).

وی افزود: همچنین زمان مورد نیاز برای برداشت یک مساحت معین، از طریق کاهش اضافه بار و تعمیرات ناشی از آن کاهش یافته است. پژوهش‌های معتبر نیز نشان داده‌اند استفاده از نقشه‌های حرارتی عملکرد مزرعه و اصلاح مدل کاشت، آبیاری و توزیع کود بر اساس آنها بیش از ۳۰ درصد برداشت محصولات زراعی را افزایش می‌دهد.

برگزیده جشنواره جوان خوارزمی با بیان اینکه این کمباین‌ها برای برداشت و درو غلات (گندم، جو و ذرت) استفاده می‌شود، افزود: تولید این طرح در مرحله نیمه‌صنعتی است یعنی آمادگی تولید انبوه دارد و تکنولوژی آن به ثبات رسیده و تیراژ تولید آن پایین و تولید انبوه ندارد.

وی همچنین توضیح داد: در این دستگاه چهار تکنولوژی توسعه داده شده است که دو تکنولوژی در دنیا جدید است و دو تکنولوژی در ایران. دو تکنولوژی که نمونه خارجی ندارد به این صورت است که ریزش را از جلوی کمباین کم می‌کند و از ۲.۳ درصد به ۰.۲ درصد می‌رساند. این تکنولوژی در دنیا پیاده‌سازی نشده بود و به همین دلیل هم جایزه سازمان جهانی مالکیت معنوی (WIPO) را هم گرفت.

منصورآبادی ادامه داد: تکنولوژی دیگر که در این کمباین توسعه داده شده استفاده از هوش مصنوعی است. در کمباین‌های روز دنیا هم استفاده از هوش مصنوعی برای کاهش هدررفت در بقیه قسمت‌ها را نداریم به همین دلیل در دنیا میانگین هدررفت در بقیه قسمت‌ها ۱.۷ درصد است و با استفاده از هوش مصنوعی آن را به ۰.۶ درصد کاهش دادیم.

این پژوهشگر جوان گفت: محصول تولیدی به طور کامل بومی‌سازی شده است تا برای کاربر قابل فهم باشد و به این ترتیب، حتی کشاورزان کم‌سواد هم به راحتی میتوانید از آن استفاده کنند.

منصورآبادی با بیان اینکه محصول ابتکاری وی هنوز به مرحله تولید انبوه نرسیده است، قیمت تخمینی فروش آن در بازار را حدود ۶۰ میلیون تومان ذکر کرد.