Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Implementacije digitalnih dvojčkov ekosistemov agrikulturnih površin

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.07.03  Tehnika  Računalništvo in informatika  Programirne tehnologije - programska oprema 
4.03.04  Biotehnika  Rastlinska produkcija in predelava  Naravovarstveno kmetijstvo 

Koda Veda Področje
1.02  Naravoslovne vede  Računalništvo in informatika 
4.01  Kmetijske vede in veterina  Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo 
Ključne besede
Digitalni dvojček, trajnostno kmetijstvo, podnebne spremembe, Zemeljska opazovanja, podatkovno zlivanje, okoljska inteligenca, geoprostorska analitika, računalništvo
Vrednotenje (metodologija)
vir: COBISS
Organizacije (3) , Raziskovalci (12)
0796  Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  37447  dr. David Jesenko  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2023  54 
2.  37672  dr. Simon Jurič  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2023  24 
3.  37222  dr. Štefan Kohek  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2023  134 
4.  18590  dr. Iztok Kramberger  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2020 - 2022  794 
5.  21318  dr. Bogdan Lipuš  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2023  58 
6.  33709  dr. Niko Lukač  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2023  233 
7.  29243  dr. Domen Mongus  Računalništvo in informatika  Vodja  2020 - 2023  297 
8.  08638  dr. Krista Rizman Žalik  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2023  192 
9.  52197  Dino Vlahek  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2023  13 
10.  06671  dr. Borut Žalik  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2023  876 
1394  Kmetijsko gozdarska zbornica Slovenije Kmetijsko gozdarski zavod Murska sobota
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  14979  Damjan Jerič  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2020 - 2023  102 
1504  IGEA, svetovanje in storitve s področja nepremičnin, infrastrukture in prostora, d.o.o.
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  15459  mag. Martin Puhar  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2023  65 
Povzetek
Digitalni dvojčki so postali pomemben tehnološki trend in ključna komponenta pametnih okolij. S svojo sposobnostjo posnemanja vedenja entitet resničnega sveta v virtualnih okoljih zagotavljajo napredne zmožnosti spremljanja, diagnostike, prognostike in optimizacije le-teh. Ker pa njihovo izvajanje zahteva integracijo številnih tehnologij in netehnoloških vidikov, od interneta stvari do umetne inteligence z integriranim domenskim znanjem, je njihova uporaba danes omejena na zelo nadzorovana okolja, kot so pametne tovarne in pametni domovi . Njihov ogromen potencial za zagotavljanje okoljske inteligence pa tako ostaja neizkoriščen, še zlasti v kontekstu zaščite Zemlje pred njeno degradacijo s trajnostnim upravljanjem naravnih virov in nujnimi ukrepi proti podnebnim spremembam. Proizvodnja hrane spada danes med največje proizvajalce toplogrednih plinov, zaradi hitre urbanizacije pa je hkrati pod velikim pritiskom. Posledično je ključnega pomena, da dosežemo kompromis med varovanjem proizvodnje hrane in zniževanjem emisij toplogrednih plinov. To lahko dosežemo le s poglobljenim razumevanjem naših interakcij z ekosistemi kmetijskih površin. Predlagani projekt obravnava sodobne izzive rabe digitalnih dvojčkov za modeliranje takšnih družbeno-okoljskih interakcij z zagotavljanjem znatnega napredka čez trenutno stanje tehnike vsaj iz naslednjih vidikov: nov in-situ senzorski sistem, ki bo omogočal tako zajem emisij CO2, N2O in CH4, skupaj s temperaturo in vlago iz okolice, kot tudi stopnje fotosinteze rastlin z uporabo kvantnega senzorja in tudi določitev lokacije s sistemom Galileo,sistem za samodejno zbiranje podatkov, namenjen pridobitvi in poravnavi IDEAL-ovih in-situ meritev s podatki odprtih platform zemeljskih opazovanj (npr. satelitski posnetki Comernicus, tematske karte GEOSS in podatki LiDAR Agencije Republike Slovenije za okolje) ter strukturirani predstavitvi prostorsko-časovnih entitet,napreden sistem podatkovnega zlivanja, zasnovan za rudarjenje IDEAL-ovih podatkovnih virov na principih globokega učenja in učenja značilnic za prostorsko-časovne ekstrapolacije in simulacije rasti,optimizacija procesov in storitve vizualne analitike za zagotavljanje zmožnosti predpisovalne analitike socialno-okoljskih interakcij s podporo razložljive umetne inteligence. Kot rezultat bo IDEAL-ov digitalni dvojček omogočal: spremljanje interakcije kmetovalcev z agrikulturnimi ekosistemi,diagnostiko emisij toplogrednih plinov, zdravstvenega stanja tal in razvojnih parametrov rastlin,prognostiko njihovih sprememb v času inposledično optimizacijo kmetijskih procesov. V skladu z uporabniško naravnano zasnovo bo razvoj projekta usmerjen v specifike treh komplementarnih pilotnih okolij, ki skupaj zajemajo 98 % slovenskih kmetijskih zemljišč, in sicer travnike, obdelovalne površine ter trajne nasade. V vsakem pilotnem programu bomo izvajali sistematično zbiranje podatkov med rastjo posevkov in trave ter pred in po vseh večjih kmetijskih aktivnostih, vključno z oranjem, gnojenjem, sajenjem in spravilom pridelkov. Tako bomo zagotovili natančno profiliranje naslednjih parametrov: emisije toplogrednih plinov z visoko ločljivostjo, ki vključujejo CO2, N2O in CH4,parametri zdravstvenega stanja tal in iz le-teh izpeljane stopnje hranilnih snovi, na primer indeksi rodovitnosti, pH in mangan, terparametri razvoja posevkov in trave na podlagi fizičnih lastnosti, kot sta stopnja rasti in proizvodnja fotosinteze. Z namenom dosega visokih projektnih potencialov bo digitalni dvojček vključen v obstoječo infrastrukturo natančnega kmetijstva, ki jo ponuja industrijski partner (Igea d.o.o.), kar nam bo omogočilo transformacijo naravnega ekosistema v pametno okolje. IDEAL bo tako zagotovil potrebno socialno inovacijsko infrastrukturo za raziskovalce in upravljalce, ki se trenutno spopadajo z nizko stopnjo splošne digitalizacije v kmetijstvu.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno