Научная лаборатория «Цифровые двойники растений»
Общие сведения
Лаборатория создана в 2021 году в рамках проекта «Наука и университеты» в результате прохождения отбора заявок на лаборатории под руководством молодых учёных, направленных на реализацию технологических проектов научно-образовательных центров мирового уровня.
Основное научное направление – Разработка методологии, моделей и методов создания цифровых двойников сельскохозяйственных растений для использования их в цифровых платформах, работающих в режиме реального времени, и системах принятия решений для управления ресурсами агротехнических предприятий.
Работы в лаборатории направлены на создание методологии массового проектирования систем моделирования роста и развития растений (т.н. «цифровых двойников» растений) с целью построения на их основе интеллектуальных кибер-физических систем, которые смогут управлять развитием посевов в реальном времени с применением принципов точного и почвозащитного земледелия, бережливого производства. Цифровые двойники растений дадут возможность точно определять дозу и время внесения удобрений, проведения агротехнических мероприятий, моделировать ход развития растений в будущем, выдавать рекомендации и команды для специалистов и техники.
Лаборатория изучает научные основы создания систем моделирования и прогнозирования сельскохозяйственных культур:
- Модели и методы планирования продукционного процесса сельскохозяйственных культур и прогнозирования состояния их выходных параметров;
- Онтологические модели области растениеводства в разрезе культур, сортов и репродукций;
- Системы поддержки принятия решений в сельском хозяйстве на основе принципов точного земледелия и бережливого производства;
- Методология создания цифровых двойников сельскохозяйственных растений;
- Методы управления ресурсами сельскохозяйственных предприятий на основе цифровых двойников растений.
Коллектив регулярно публикуется в отечественных и зарубежных изданиях, а также выступает с докладами о результатах работы лаборатории в научных конференциях, в том числе за рубежом. Среди них:
- Международная конференция и молодежная школа «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ).
- Service-Oriented, Holonic and Multi-Agent Manufacturing Systems (SOHOMA).
- International Conference on Practical applications of Agents and Multi-Agent Systems (PAAMS).
- World Conference On Information Communication Systems, Software, Security and Sustainability (WorldS4).
- Всероссийская мультиконференция по проблемам управления (МКПУ).
Список наиболее цитируемых работ сотрудников лаборатории по теме исследований
- Vladimir Galuzin, Anastasia Galitskaya, Sergey Grachev, Vladimir Laruchkin, Dmitry Novichkov, Alexey Zhilyaev, Petr Skobelev, «The Autonomous Digital Twin of Enterprise: Method and Toolset for Knowledge-Based Multi-Agent Adaptive Management of Tasks and Resources in Real Tim,» Mathematics, 2022, 10(10), 1662. – MDPI AG, Switzerland. DOI
- Aleksey Tabachinskiy, Elena Simonova, Oleg Goryanin, Petr Skobelev, «Development of crop-simulation multiagent system for smart digital twin of plant ,» Proceedings of the VIII International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT), Samara, Russia, May 23-27, 2022, IEEE. – P. 1-8. DOI
- П.О. Скобелев, А.С. Табачинский, Е.В. Симонова, Ю.Н. Журавель, Г.Н. Мятов. О некоторых методах расчёта состояния посевов в сервисе цифрового двойника растений, Ч.1 // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Т24, №3, 2022. – С. 100-111. – DOI: 10.37313/1990-5378-2022-24-3-100-111.
- Oleg Goryanin, Petr Skobelev, Elena Simonova, Aleksey Tabachinskiy, «Towards National-Size Digital Platform and Eco-System of Smart Services for Precise Farmin,» Int. J. Agriculture Innovation, Technology and Globalisation, 2023. – Vol. 3. – No.2. – P. 133–156. – 10.1504/IJAITG.2023.135046
- Petr Skobelev, Aleksey Tabachinskiy, Anatoly Strizhakov, Evgeny Kudryakov, Elena Simonova, «Experimental studies of the digital plant twin based on ontologies and multi-agent technologies,» WSEAS Transactions on Environment and Development. – 2024. – Vol 20. – P. 624-632. DOI: 10.37394/232015.2024.20.60