С помощью технологии машинного обучения ученые рассчитали необходимое количество азотных удобрений для посевов кукурузы

Одной из проблем при выращивании кукурузы является чрезмерное внесение азотных удобрение. Это потенциально может иметь негативные экологические последствия, включая загрязнение воды и выбросы парниковых газов, сообщает сайт modernfarmer.com   

Но точно выяснить, сколько удобрений нужно внести на поле, непросто, и многие фермеры не особо утруждаются в подсчетах. Однако сейчас применяется примерно в 40 раз больше азота, чем 75 лет назад, что несоразмерно росту населения за этот период времени.

Есть способы использовать имеющиеся у нас данные, чтобы выяснить, сколько азотных удобрений следует применять для получения хорошего урожая и без последствий для окружающей среды. Однако нужно учитывать много факторов. Новая работа исследователей из Университета Миннесоты продемонстрировала решение этой проблемы.

Ученые разработали так называемую модель будущего урожая на основе собранных множества данных, таких как погода, климат, качество почвы, наличие в гумусе питательных веществ. Исследование основано на метамодели. С помощью технологии машинного обучения, чтобы выяснить, как работает эта модель, как она реагирует на изменения данных, и какие результаты она выдает.

Вы могли бы ожидать, что эта метамодель будет гораздо менее точной, чем исходная модель, учитывая, что это своего рода ксерокопия ксерокопии, но на самом деле, при запуске ее для некоторых случайно выбранных ферм на Среднем Западе США исследователям  удалось учесть 98% всех переменных в исходной модели. При этом для расчета потребовались секунды, а не дни.

Метамодель все еще нуждается в доработке и внесении дополнительных сведений, которые потенциально могут повлиять на результат. И тем не менее новый способ расчета внесения азотных удобрений позволяет быстро и широко анализировать огромные площади сельскохозяйственных угодий. Исследователи фактически применили его в 99 округах по всем штатам, где выращивают кукурузу и даже разработали стратегию получения льгот на сумму почти 400 миллионов долларов. Это было обусловлено сочетанием снижения загрязнения и экономии за счет внесения меньшего количества удобрений, и эти преимущества были достигнуты, несмотря на снижение урожайности.

Исследователи действительно признают, что метамодель нуждается в усовершенствовании. Но у разработки есть огромный потенциал, позволяющий интерпретировать огромный массив данных за короткое время. 

Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в .ДЗЕН или Pulse или .Новости.

Источник