«Агро.Аналитик»: магистрантка АмГУ создала программу для точного расчета урожайности амурской сои

От идеи к проекту

Идея создать цифрового помощника агрономам у Ирины Буренковой возникла из-за интереса к машинному обучению и компьютерному зрению, а также личных обстоятельств — супруг работает на сельхозпредприятии. Амурчанка знает, что агрономы до сих пор посчитывают густоту растений вручную, и это очень тяжелый труд. Ранее им на помощь приходили промышленные дроны, но их высокая стоимость и сегодняшний запрет на использование БПЛА оставили ручную работу основной. 

Чтобы помочь сельхозработникам, Ирина решила разработать мобильное приложение. Опыт для этого у молодой женщины уже был: до ухода в декретный отпуск и учебы институте компьютерных и инженерных наук АмГУ она занималась разработкой CRM-системы — программы, помогающей организациям хранить информацию о клиентах и заказах и управлять ею, чтобы увеличивать продажи. Работа над инновационным приложением «Агро.Аналитиком» стало частью магистерской диссертации и ее профессионального развития.

Как работает «Агро.Аналитик» и что его ждет в будущем

На текущем этапе приложение позволяет сделать фотографию поля, после чего на смартфоне автоматически подсчитывает количество всходов сои (густоту растений) и дает предварительную оценку урожайности. По этим аналитическим данным агроном принимает обоснованное решение. Этим проект актуален для небольших хозяйств, которые не могут позволить себе дорогостоящую технику.

В дальнейшем разработчик планирует расширить функционал: добавить опцию распознавания и подсчета бобов на стеблях сои по фотографиям. Это позволит рассчитывать объем урожая точнее, сводя к минимуму погрешность прогноза. При этом адаптировать приложение под другие культуры Ирина пока не намерена. Как поясняет, специфика оценки урожайности слишком разная, и нужны другие данные.

Самая сложная часть: обучение искусственного интеллекта

Наиболее трудоемким этапом создания приложения стала подготовка обучающей базы для искусственного интеллекта. Сначала необходимо было отфильтровать 1 500 снимков, сделанных на полях предприятия, где работает муж магистрантки. После отбраковки смазанных и плохо освещенных снимков осталась 1 000 качественных изображений, которые и вошли в датасет. Но и над ними пришлось покорпеть, вручную прорисовывая контуры всех ростков для «обучения» ИИ.

Тестирование на пути к полям

Пока приложение не представлялось на крупных научных форумах, но о его отдельных элементах и промежуточных результатах Ирина Буренкова уже рассказывала на конференциях, посвященных технологиям в агросекторе. Ближайшая ее цель — завершить разработку и в новом сельскохозяйственном сезоне протестировать «Агро.Аналитик» в реальных условиях на Бурейском участке «Амурагрокомплекса».

Разработчик намерена применить дроны для автоматической фотосъемки поля, а после интегрировать их с нейросетью. По ее мнению, это значительно упростит процесс подсчета ростков сои: достаточно будет запустить дрон, который облетит поле и загрузит полученные фотографии для анализа. По предварительным оценкам, такая автоматизация может обеспечить до 70 процентов экономии времени. Если испытания пройдут успешно, приложение внедрят в работу сельхозпредприятий.

Перспективы молодого разработчика

Ирина Буренкова рассказала изданию «Амурский госуниверситет», что после выхода из декретного отпуска планирует вернуться к профессии фулстек-разработчика — специалиста, который разрабатывает для сайтов как серверную, так и клиентскую часть, а также параллельно продолжать научную деятельность и реализовывать новые проекты в сфере машинного обучения.