Основные направления и результаты деятельности Сибирского физико-технического Института аграрных проблем со Россельхозакадемии Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СИБИРСКОГО ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ СО РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ (к 35-летию создания)

В.В. АЛЬТ, член-корреспондент Россельхозакадемии

Сибирский ФТИ аграрных проблем

23 декабря 2006 г. исполняется 35 лет со дня создания Сибирского физико-технического института аграрных проблем Сибирского отделения Россельхозакадемии, история которого начинается с организации Специального опытного проектно-конструкторско-технологического бюро (СОПКТБ) Сибирского отделения ВАСХНИЛ. Это научно-иссле-довательское учреждение было сформировано на базе отдела вычислительной техники и технической диагностики СибИМЭ, а его директором закономерно стал руководитель упомянутого отдела кандидат технических наук И.Д. Бухтияров.

Большой вклад в развитие проэктно-конструктор-ско-технологическго бюро внес первый председатель президиума СО ВАСХНИЛ академик И.И. Синягин. Особо следует отметить роль в становлении СОПКТБ, как равного партнера среди институтов Сибирского отделения, академиков В.А. Тихонова и А.И. Селиванова. Молодой научный коллектив искал подходы к физическим методам исследования биологических объектов. В формировании их направлений существенную роль сыграли семинары, которые проводил академик А.И. Тютюнников. Результаты почти всех работ, связанных с автоматизацией сельскохозяйственного производства проходили испытания в ОПХ «Боровское» и поддерживались академиком А.П. Калашниковым.

Исследования физических процессов, характеризующих развитие биологических объектов и работу машин и механизмов, которые выполняются на стыке ряда наук, наиболее эффективны применительно к сельскому хозяйству. Это определяется прежде всего многообразием объектов исследований живой и неживой природы, многоотраслевым характером производства и многогранностью знаний и закономерностей, которые характеризуют объекты и процессы в сельском хозяйстве. Создание оригинальных методик оценки устойчивости видов, культур и пород к болезням и факторам внешней среды, комплексов и систем измерения, информатизации и автоматизации аграрного производства во многом позволяет решить задачу повышения его эффективности.

За 35 лет ряд сотрудников Института (А.Ф. Алейников, И.Д. Бухтияров, В.В. Чирков) был удостоен звания «Заслуженный изобретатель России» и «Заслужен-ный изобретатель СССР», золотых медалей ВДНХ СССР (В.В. Альт, И.Д. Бухтияров, П.А. Курбетьев, Е.И. Павлов, Е.А. Рахманин, В.Б. Морозов), 36 чело-

век были награждены серебряными и бронзовыми медалями ВДНХ СССР. Молодой коллектив СОПКТБ заявил о себе на Международной выставке «Автосер-вис-73», представив комплекс «АТ-2», отмеченный дипломом Торгово-промышленной палаты СССР. Разработки НИУ не раз получали дипломы и медали многих международных и региональных выставок.

Сегодня в СибФТИ уделяется большое внимание внедрению информационных технологий в научные исследования и сельскохозяйственное производство; созданию экспертных систем по техническому обслуживанию машин, оценке фитосанитарного состо-яния посевов и диагностике болезней животных; формированию баз данных по возделываемым культурам, технологиям, машинам и орудиям; разработке виртуальных измерительных средств. Ученые предложили концепцию информационного обеспечения сельского хозяйства и науки, а также парадигму информационного обеспечения всех сфер аграрного производства, которая охватывает не только объективные, но и субъективные сведения. В процессе разработки средств измерения и обработки информации создаются информационные, морфологические и функциональные модели самих объектов, которые рассматриваются как источники сведений и объекты управления. К их числу относится ряд информационных моделей, которые отражают развитие растений с учетом влияния на них болезней, вредителей и сорняков. С точки зрения информационного описания это ускоренное, управляемое, псев-дореальное представление процессов, происходящих на конкретном поле, его участке или в растении. Под руководством члена-корреспондента Россельхозакадемии В.В. Альта его коллеги О.Ф. Савченко, В.Ю. Березина, Т.А. Гурова, С.Г. Денисюк, Л.А. Колпакова, Т.Н. Бобровая, Н.В. Мотовилова, И.Г. Гребенникова и другие создали более 30 программных продуктов в виде экспертных систем, баз данных и знаний сельскохозяйственного назначения. Сегодня их используют в отраслевых органах управления сибирского региона и в аграрных ВУЗах Новосибирска, Красноярска, Якутска, Улан-Удэ, Иркутска, Читы, Барнаула, Юрги, Абакана, Тюмени, Уфы, Белгорода, Уссурийска, Кемерово и Томска.

За эти годы под руководством Е.И. Павлова, В.Ю. Березиной, Т.А. Гуровой и Е.В. Козеева создан ряд оригинальных методов оценки устойчивости зерновых и садовых культур к обыкновенной корневой гнили и другим абиотическим факторам. Все они защищенны патентами и авторскими свидетельствами

Начиная с 2000 г., новое развитие получили работы по автоматизации процессов выращивания поса-

дочного материала садовых культур. Авторский коллектив инженерного центра СибФТИ (В.А. Золотарёв, В.В. Минеев, В.Б. Морозов, В.М. Молчанов, В.А. Рихтер и др.) за последние 5 лет создал гамму регуляторов полива «Туман». В этом направлении институт традиционно ведет совместные исследования с ВНИИСС им. М.А. Лисавенко, благодаря которым появились камеры искусственного климата «Биотрон-3». Камера «Биотрон-4» обеспечивает регулирование 3 основных параметров развития растений (температура, влажность и освещённость).

В 2006 г. в состав Института вновь вошёл Центр информационного обеспечения (ЦИВО). Сегодня его ведущие специалисты Ю.А. Матасова, А.Ф. Мешкова, А.Л. Дудкин, В.В. Торопов под руководством член-корреспондента МАИ, профессора А.Ф.Алей-

никова решают задачи не только СибФТИ, но и Сибирского отделения Россельхозакадемии в целом.

Успешно решаются вопросы информатизации Института. Лаборатории и подразделения имеют более 40 современных компьютеров с многофункциональным программным обеспечением. В НИУ создана научная школа, в разные годы защищено 5 докторских и 10 кандидатских диссертаций; получено более 220 авторских свидетельств и патентов на изобретения, 60 — на промышленные образцы; разработано свыше 150 приборов, систем и программных продуктов, которые используются в научно-исследовательских учреждениях РАСХН, РАН и ВУЗах, в районных и областных управлениях сельского хозяйства, на предприятиях по переработке сельхозпродукции и во многих других организациях.

ИНФОРМАЦИОЬШЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

В.В. АЛЬТ, член-корреспондент Россельхозакадемии

Сибирский ФТИ аграрных проблем

В нашем сельскохозяйственном производстве на единицу продукции тратится значительно больше металла, энергоресурсов и трудозатрат, чем в развитых странах [1]. При этом если агроклиматический потенциал России в целом принять за 1,0, то величина этого показателя на юге Западной Сибири будет равна - 0,56...0,63, в Республике Тыва и Читинской области — 0,33...0,44, в Краснодарском крае — 1,5, ав Западной Европе — 1,5...1,8 (по данным академика П.Л. Гончарова). При этом урожайность яровой пшеницы в акционерном обществе «Ирмень» под руководством Ю.Ф. Бугакова в Новосибирской области составляет 4...5 т/га, а в экспериментальном крестьянском хозяйстве Н.И. Апасова (Алтайский край) до 6 т/га. Эти цифры заставляют задуматься над тем насколько высок потенциал сибирских сортов и технологий при соответствующей их реализации.

Отличительный признак сегодняшнего подхода к повышению эффективности сельского хозяйства—распространение информационных технологий. В общепринятой трактовке [3,5] этим термином обозначается совокупность средств и методов переработки информации, базирующихся на современной программно-вычислительной технике. Имеется в виду, что информационная технология, благодаря компьютерной поддержке интеллектуальной деятельности специалистов обеспечивает повышение продуктивности предметной области отраслевой технологии. Еще одно современное направление информационной поддержки — развитие CALS-технологий (Continuous Acquisiton and Life Support), которые осуществляют ее непрерывно на протяжении всего жизненного цикла изделия [3].

Рассматривая информационное и приборное обеспе-

чение как фактор, способствующий развитию инновационной деятельности, а также техническому и технологическому прогрессу в сельскохозяйственном производстве, следует отметить, что в XXI веке в России оно будет иметь первостепенное значение. Переход к широкомасштабному применению современных информационных систем в науке, образовании, производстве и бизнесе требует принципиально нового уровня получения и обобщения знаний, их распространения и использования. Эти процессы можно характеризовать как смену парадигмы впро-фессиональном мировоззрении специалистов, связанную с нарастающими тенденциями интеграции информационной поддержки их деятельности.

Применение информационных технологий предусматривает не только использование ранее известных сведений (базы данных), но и получение новых (базы знаний) с помощью средств измерения, обработки и управления. Мы предложили парадигму информационного обеспечения технологических процессов сельскохозяйственного производства (см. рисунок) [4]. Она показывает пути и подходы к созданию средств измерения для формирования баз данных по объектам управления с одновременным использованием баз знаний по этим объектам с целью разработки экспертных систем и систем искусственного интеллекта. Такие системы дают возможность перейти к управлению объектом (машина, почва, растение, животное, социально-экономические отношения и др.) не по отклонению одного или нескольких параметров от принятой нормы, а в соответствии с назначением объекта управления и ограничениями, накладываемыми экологической обстановкой, характером работ и воздействием внешних факторов, взаимным влиянием составляющих объекта [4, 7].

Исследования показывают, что в России при вступлении в ВТО и сокращении применения высо-