В 2025 году российские и белорусские ученые успешно протестировали цифровые двойники, предназначенные для оптимизации процессов выращивания растений.
На действующей сити-ферме завершилась апробация виртуального комплекса, который моделирует условия в замкнутом пространстве для сельскохозяйственных культур. Этот инновационный подход демонстрирует высокую точность в прогнозировании параметров микроклимата, что значительно улучшает эффективность агрономических практик.
Система, использованная в рамках эксперимента, направлена на оптимизацию работы вертикальных ферм, где растения размещены на стеллажах в семь ярусов. Математическая модель получает данные с различных датчиков, что позволяет отслеживать изменения температуры, влажности и потребления энергии в режиме реального времени. В ходе испытаний выяснилось, что расхождение между расчетными и фактическими показателями температуры не превышает 0,1 °C, а влажности — 2%. Это открывает новые горизонты для управления агрономическими процессами.
Использование цифровых двойников позволяет агрономам проводить оценку последствий корректировки режимов работы фермы без необходимости вмешательства в реальный процесс, что существенно снижает риск и затраты. Такой подход может привести к оптимизации затрат электроэнергии и других ресурсов, что является важным аспектом в условиях современных вызовов.
Для сбора информации и управления применяются стандартные устройства, доступные на рынке, что делает технологию более доступной для широкого круга пользователей. Целевое управление условиями окружающей среды рассматривается как основа для дальнейшего управления питательными свойствами урожая. Как пояснили специалисты, влияние на биохимический состав растений можно осуществлять с помощью негенетических методов. Это включает в себя:
Подбор специфических диапазонов светового излучения
Изменение минерального состава питательных растворов
Введение отдельных микроорганизмов в систему
Данные методы позволяют направленно усиливать синтез в растениях определенных белков или витаминов, что открывает новые возможности для создания специализированных продуктов питания. Подбор необходимых режимов становится индивидуальной задачей для каждой сельскохозяйственной культуры.
Технология цифровых двойников может найти применение не только в агрономии, но и в создании специализированных продуктов питания для различных категорий потребителей. Например, для участников длительных космических экспедиций, спортсменов или людей с индивидуальными диетическими потребностями. Это подчеркивает многообразие возможностей, которые открываются в результате современных научных разработок и внедрения новых технологий в сельское хозяйство.
Таким образом, внедрение цифровых двойников в агрономическую практику в России и Беларуси представляет собой шаг к более эффективному и устойчивому сельскому хозяйству, способствующему развитию продовольственной безопасности и адаптации к изменениям в климате и ресурсах.
