Ученые Пермского Политеха создали программу, которая за секунды планирует севооборот с учетом всех агрономических правил

Знаете ли вы, что подсолнечник нельзя возвращать на одно и то же поле в течение шести–семи лет? А пшеницу — минимум один–два года, иначе ее поражают корневые гнили. Таких жестких правил — десятки. Все это называется севооборот — научное чередование культур, которое сохраняет почву и повышает урожай. Но вручную составлять севообороты долго, утомительно и чревато случайными ошибками. Готовые компьютерные решения не анализируют важные параметры: историю полей и влияние пестицидов, которые могут сохраняться в почве годами.

Как работает новая программа

Ученые Пермского Политеха разработали программу, которая учитывает все основные правила и автоматически составляет идеальные севообороты за девять секунд. Пользователь загружает в нее список культур, сроки возврата и выращивания, экспертные коэффициенты влияния (например, пестицидов на последующие растения) и историю полей — что на каждом поле росло и чем его обрабатывали. Дальше программа сама перебирает все возможные варианты чередования культур и отбрасывает те, которые нарушают хотя бы одно правило: агрономическое, химическое или связанное с историей полей.

«Мы разработали собственный подход. Программа сама перебирает все возможные варианты чередования культур, а затем по очереди отсеивает те, что нарушают хотя бы одно правило: неподходящего предшественника, слишком ранний возврат, запрет на повторный посев, противоречия с историей поля или вредное влияние старых пестицидов. В конце остаются только допустимые и экономически выгодные схемы», — объясняет Татьяна Шадрина, магистрантка кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ.

Результаты тестирования и экономический эффект

Разработку протестировали на реальных данных крупного агрохолдинга. Время расчета сократилось до девяти секунд. Количество вариантов, которые приходится анализировать для выбора оптимального плана, уменьшилось с 20 тысяч до 500–1000 — в 20–40 раз. Но главное: прогнозная годовая доходность хозяйства при использовании автоматизированного подхода выросла с четырех до шести миллиардов рублей. То есть дополнительные два миллиарда, или плюс 50%.

«Мы протестировали разработку на реальных данных крупного агрохолдинга. В итоге время расчета сократилось до девяти секунд. Количество вариантов, которые приходится анализировать для выбора оптимального плана, уменьшилось с 20 тысяч до 500–1000 — в 20–40 раз. Но главное: прогнозная годовая доходность хозяйства при использовании автоматизированного подхода выросла с четырех до шести миллиардов рублей. То есть дополнительные два миллиарда, или плюс 50%», — отмечает Елена Долгова, профессор кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ, доктор экономических наук.

Технология может быть адаптирована для любого хозяйства, где требуется автоматизировать составление севооборотов. Она не требует дорогого оборудования, потому что работает на обычных серверах.