Суперкомп’ютер допомагає вченим виявити найвпливовіші параметри врожаю

Сільське господарство стає АІ-рідним. Дослідники Skoltech використовували суперкомп'ютер "Жорес", щоб зробити дуже точний аналіз чутливості, щоб виявити вирішальні параметри для різних урожаїв в чорноземній області. Їхній документ був опублікований у Обчислювальна наука, матеріали Міжнародної конференції з обчислювальної науки 2020.

Фермери у всьому світі використовують цифрові моделі врожаю для прогнозування врожаю; ці моделі описують ґрунтові процеси, кліматичні та культурні властивості та потребують вхідних даних управління навколишнього середовища та сільського господарства для їх калібрування та покращення прогнозів. Однак у деяких країнах агрохімічні дані не є вільно доступними для користувачів цих моделей, і це калібрування може стати дорогим і трудомістким.

Команда Skoltech під керівництвом професора Івана Оселедеца та доцента Марії Пукальчик використовувала популярну модель з відкритим кодом на основі процесів під назвою MONICA, щоб визначити спосіб виявити лише найважливіші параметри врожайності на основі історичних даних та моделювання процесів. Крім того, вони прискорили обчислювальну ефективність від одного моделювання на день до півмільйона моделювання моделей на годину за допомогою Zhores, флагманського суперкомп'ютера Skoltech.

Ця приголомшлива кількість моделювання необхідна для проведення високоякісного аналізу чутливості, щоб визначити, як зміни певних вхідних факторів (наприклад, параметрів ґрунту чи добрива) впливають на прогнозування врожайності урожаю.

Дослідницька група використовувала польові дані експерименту в російському чорноземному регіоні із сезонною сівозміною цукрових буряків (Beta vulgaris), ячменю ярого (Hordeum vulgare) та сої (Glycine max), які спостерігалися з 2011 по 2017 рік. Вони відібрали шість основних грунтів параметри для аналізу чутливості та виконаний аналіз чутливості Соболя (названий на честь Іллі Соболя, російського математика, який запропонував його в 2001 році).

"Грунт є дуже складною проблемою в цій країні. На жаль, дані про властивості ґрунтів та врожайність сільськогосподарських культур не публікуються. Ми знайшли можливість подолати цей бар'єр і створили суперкомп'ютер" Жорес "для вирішення цього питання. Тепер ми можемо моделювати все можливі варіанти та виявляють найважливіші параметри без трудомістких та затратних робіт. Ми сподіваємось, що наші досягнення допоможуть фермерам оцифрувати ріст врожаю ", — сказала Марія Пукальчик.

Facebook Comments