Сельскохозяйственные «Госуслуги». Интервью о цифровой системе в АПК с Владимиром Филатовым

В России разрабатывается крупный проект цифровизации и роботизации сельского хозяйства. По плану новая платформа объединит органы власти, научные коллективы и аграриев, а также позволит собирать информацию с полей о здоровье растений и состоянии почвы и получать от нейросетей рекомендации по ведению хозяйства, подбору оборудования и государственных субсидиях. Основной участник проекта, возглавляющий консорциум, ― Государственный университет управления, выигравший грант Министерства науки и высшего образования.

О создании агрохозяйств нового поколения по принципу автоматизированных заводов, применении искусственного интеллекта в работе и потенциальном внедрении системы корреспонденту портала «Научная Россия» рассказал Владимир Викторович Филатов.

― Так или иначе, цифровые технологии уже внедряются в сельское хозяйство. Какие задачи должен решить проект, которым вы занимаетесь?

―Наш проект направлен прежде всего на технологическое обеспечение продовольственной безопасности ― одной из основных задач, стоящих перед Россией в текущей экономической и геополитической обстановке. На самом деле наша страна находится на передовом уровне создания автоматизированных систем управления различными процессами. Коллектив ГУУ совместно с партнерскими организациями занимается разработкой комплексной цифровой платформы по управлению агропредприятием.

Мы хотим объединить в одну целостную систему разнородные технические решения, которые уже используются в сельском хозяйстве и будут использованы в перспективе. Можно провести аналогию с автоматизированными заводами, где один оператор управляет целой производственной линией, а все работы выполняются роботизированными комплексами. Человек в этой системе следит за показаниями и принимает решения в случае возникновения нештатных ситуаций. Но и сама система управления подсказывает ему верные решения.

В этом проекте в том числе применяются технологии искусственного интеллекта: мы разрабатываем систему поддержки принятия решений, которая позволит аграриям совершать правильные в конкретной ситуации действия на основе информации, обработанной нейросетями.

― Сельское хозяйство многогранно: садоводство, земледелие, животноводство… Акцентируете работу на каком-то конкретном направлении?

― Сейчас разрабатывается система для того, чтобы управлять технологиями в растениеводстве. В перспективе научные заделы могут быть использованы для агрохозяйств в других направлениях.

― Говоря о применении нейросетей в проекте: у нас достаточно квалифицированных людей, способных обучить ИИ именно в интересах сельского хозяйства? 

― В России одна из самых передовых школ в области обучения нейросетей и разработок ИИ, поэтому в целом проблем с компетентными специалистами нет. Но в области сельского хозяйства есть определенные препятствия, связанные с формированием достоверных массивов данных, на которых нейросеть должна быть обучена, чтобы выдавать правильные и верифицированные решения. А решения, которые сегодня генерируют нейросети, нужно обязательно проверять и подтверждать на практике.

Именно для решения этих задач в проекте участвуют агрономы из известных научных организаций. В том числе это Омский аграрно-научный центр ― одно из ведущих предприятий в отрасли сельского хозяйства по направлению растениеводства. В этом году к проекту подключился Всероссийский институт механизации ― крупнейшая организация, специалисты которой занимаются разработками в области механизации и электрификации сельского хозяйства. В разработке систем замкнутого цикла, включая переработку и утилизацию отходов, активно участвует Удмуртский государственный университет, известный своими научными школами в этой области. Мы выполняем проект в крупном консорциуме. Непосредственно ГУУ занимается вопросами создания систем управления и цифровой оболочки этого продукта. А экспертную оценку проводят партнерские организации, специализирующиеся на сельском хозяйстве: они помогают нам выбирать необходимое оборудование и технологии, правильно описывать их, чтобы затем оцифровать.

― Создание автоматизированной системы в области сельского хозяйства в мировом масштабе ― это принципиально новая задача или есть зарубежный опыт, который можно использовать?

― Существуют системы, которые описывают те или иные процессы, но комплексных структур пока нет ни у нас, ни за границей. И в этом направлении Россия опять же находится на передовой линии разработок: например, существует государственный сервис «Госуслуги», в который интегрированы многие сферы нашей жизни. И в других странах аналогов нет. Это позволяет нам двигаться в авангарде и рассчитывать на то, что в России комплексная система в области сельского хозяйства будет создана впервые в мире.

Актуальные сложности в области агропромышленного комплекса связаны с дефицитом кадров и разрывом цепочек поставок технологических решений из-за рубежа. Мы можем решить эти проблемы, повышая уровень автоматизации и цифровизации и, соответственно, повышая компетенции специалистов АПК для того, чтобы они как можно скорее внедряли новые решения, увеличивали производительность агрохозяйств и в результате их рентабельность.

― По вашему описанию, бо́льшая часть работы в агрохозяйствах будет поручена роботам. Достаточно ли развиты в России такие технологии, особенно в условиях определенной экономической изоляции нашей страны?

― Отечественные роботизированные системы комплекса активно разрабатываются, в том числе на отечественной же компонентной базе. В рамках нашего проекта эти задачи решает Всероссийский институт механизации. Мы понимаем, что пока в России используется значительная часть импортной техники, которую закупали в период, когда это было возможно.

Но сейчас отечественная сельскохозяйственная отрасль наращивает темпы производства машин, в том числе роботизированных комплексов с системами беспилотного управления. Я уверен, что эта проблема будет решена. 

― Вы сравнивали разрабатываемый комплекс с автоматизированным заводом, которым управляет один оператор. Насколько масштабным он может быть?

― В перспективе комплексную систему управления можно будет внедрять в агрохозяйства любых масштабов. Например, это может быть небольшое частное хозяйство, в котором фермер хочет выращивать что-то в одиночку. Он может интегрировать систему управления, чтобы следить за здоровьем растений и состоянием почвы, и мониторить общие показатели хозяйства. Если какое-то отдельное растение заболеет, система даст рекомендации о том, как точечно его вылечить. Так повышается экологичность хозяйства и снижаются расходы.

Такая же система может быть внедрена на уровне агрохолдинга, а ее масштабы зависят от структуры предприятия.

― То есть вы создаете не конкретное хозяйство, а модель, которую можно использовать в той или иной ситуации?

― Да, в первую очередь проект направлен на фундаментальные научные исследования: обоснование научной основы создания таких систем для управления агрохозяйствами на различных уровнях, от частного землевладения до крупного агрохолдинга, объединяющего в одной системе управления несколько юридических лиц.

Подобная цифровая платформа поможет синхронизировать все процессы управления, выстроить бизнес-процессы, понимать экономику этих предприятий и наладить обмен данными. В первую очередь система призвана автоматизировать процессы обмена информацией, и максимальный положительный эффект будет достигнут именно в кооперационных моделях взаимодействия, объединяющих различные компании. 

― То есть своего рода те же «Госуслуги» для АПК?

― В какой-то степени да. Существует множество программных пакетов, которые решают отдельно взятые задачи: 1С, Федеральная государственная информационная система «Зерно», «История поля» и др. С техники в полях также поступают телематические данные. Мы создаем цифровую платформу верхнего уровня, которая позволила бы объединить эти системы, как «Госуслуги» объединяют услуги различных органов власти. Кроме того, мы хотим оптимизировать и автоматизировать рутинные отчетные операции, чтобы фермеру достаточно было только просмотреть документы и отправить в контрольные органы.

В области сельского хозяйства наблюдается дефицит кадров, в этом году уже запущены несколько нацпроектов, посвященных производительности труда, кадровому обеспечению России и продовольственной безопасности страны. Наш проект полностью укладывается в стратегию научно-технологического развития России и может быть востребован и интегрирован в решение задач государственной важности.

― Где и в какие сроки планируете реализовать пилотный проект?

― Пилотная реализация проекта запланирована на базе агрохозяйств Омской области, подведомственных Омскому аграрно-научному центру. На опытных полях мы планируем внедрять эту систему и дорабатывать ее, получая обратную связь от агрономов.

В будущем систему можно будет разворачивать на базе агрохозяйств в других регионах с учетом территориальных особенностей: есть множество нюансов, связанных с погодными условиями, почвами, сельскохозяйственными культурами и их характеристиками. Соответственно, в регионах применяются различные технические решения. Мы планируем сделать гибкую цифровую платформу, способную интегрироваться с системами, которые уже есть на предприятии.

― Но в любом случае при автоматизации устаревшую технику придется заменять роботами…

― Вопрос в рентабельности. Нужно экономически оценивать целесообразность решений: например, выгодна ли замена техники, которая управляется операторами, на беспилотную. Это зависит от масштабов хозяйства. Наша платформа должна в том числе проводить подобную аналитику и давать пользователям информацию о количестве необходимых инвестиций и сроках достижения экономического эффекта. Это интересное предложение для предпринимателей, которые раньше не занимались агробизнесом, не обладают компетенциями в сельском хозяйстве, но уже имеют желание и стартовый капитал. Конечно, им важно понимать, какую прибыль и когда получат, если вложат, условно, миллион. Система призвана ответить на эти вопросы: какую культуру стоит высаживать в определенном регионе, какая ожидается урожайность, какой набор техники нужен и т.д. Это полноценная система поддержки решений в АПК.

― Вероятно, на сбор информации, которую будет анализировать система, потребуется достаточно много времени даже после реализации пилотного проекта?

― Здесь нам на помощь приходят нейросети, обеспечивающие интеллектуальный поиск данных. Например, это отслеживание льготных программ в отношении сельского хозяйства: пользователь делает запрос, а система поддержки и принятия решений выдает инвестиционный трек с учетом запланированных вложений, возможностей взять льготный кредит, получить субсидии и налоговые вычеты от государства.

Цифровая платформа должна также предлагать варианты техники, в первую очередь отечественного производства, и дополнительное оборудование в зависимости от того, какие культуры выращиваются.

Возможно подключить механизмы автоматического запроса коммерческих предложений, чтобы избавить человека от необходимости лично отправлять письма: по большому счету сейчас так работают все современные системы, связанные с клиентским сопровождением.

Функционал очень широк. Понятно, что на первом этапе необходимо создать ядро и научно аргументировать основы создания подобной системы, а затем развивать платформу и искать возможности коммерческого внедрения. Но в перспективе комплексная цифровая платформа способна предоставлять государству более достоверную информацию о состоянии отрасли, освободить фермеров от необходимости составлять отчеты и обеспечить предпринимателей поддержкой научных организаций. Таким образом платформа объединит интересы государства, коммерческих организаций и науки, в том числе вузовской.

Сейчас мы приступили непосредственно к написанию программного кода. Первоначальная задача ― сформировать прототип, протестировать его на базе пилотного агрохозяйства, чтобы создать рабочий образец цифровой платформы и затем масштабировать его на другие агрохозяйства. Мы как разработчики прекрасно понимаем, что с первого раза без ошибок создать такой продукт невозможно, возникнет множество вопросов и подводных камней.

Для внедрения системы наверняка потребуется работа с органами власти в области совершенствования и адаптации нормативной базы. Кроме того, одним из важнейших вопросов остается обеспечение информационной безопасности. Сейчас мы проводим фундаментальные исследования, затем создадим демоверсию и начнем искать контакты с потенциальными индустриальными партнерами. В частности, рассматриваем такие крупные технологические компании, как «Сбер» и «Россельхозбанк», и планируем заручиться поддержкой Министерства сельского хозяйства.

Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ