Да се научите как да маневрирате във високорисковите аспекти на селскостопанската индустрия придобива ново значение за студентите от щата Мисисипи чрез 3-D виртуална реалност и Технологичната инициатива на университета Future Growers.
Една единствена по рода си симулирана оранжерия, която е пред завършване и е разработена чрез усилията на инициативата за сътрудничество между колежите, не само ще даде на бъдещите фермери по-безопасен най-съвременен инструмент, но ще предефинира времето, необходимо за анализ растениевъдство. Проектът е партньорство на катедрата по растения и почвени науки на MSU в Колежа по земеделие и науки за живота и Центъра за модерни системи за превозни средства.
Финансиран чрез федерална субсидия, главният изследовател е Амелия Фокс, клиничен професор по растения и почвени науки, която каза, че за разлика от всяка конвенционална оранжерия в кампуса, тази система за контролирани условия в 3-D ще даде на студентите пълен достъп за управление на контрола върху околната среда.
„С виртуалната реалност можем да се справим с преподаването на високорисково селскостопанско предприятие, дефинирано като всичко, което може да доведе до значителни загуби – от загуба на живот или крайник до загуба на продукция, оборудване или консумативи. От това как да контролират оранжерия или птицеферма до това как да управляват трактор, виртуалната реалност може да помогне на учениците да се научат да се справят безопасно с високорискови ситуации“, каза Фокс. „Искаме учениците да имат достъп до провал. Колкото по-осведомен ставаш за провала, толкова по-вероятно е да го избегнеш.
Fox каза, че пандемията от COVID-19 допълнително е показала необходимостта от този тип технология.
„Една сребърна подплата на пандемията COVID-19 е, че ни показа как технологията може да подобри обучението лице в лице, което има ограничения“, каза Фокс.
Даниел Карут, асоцииран професор по научни изследвания в CAVS, каза, че екипът е подходил към прототипа на три части, моделирайки самата оранжерия с настройки за температура, вода и хранителни вещества, преди да разработи контролния панел и потребителския интерфейс.
„Целта на виртуалната реалност е да даде на учениците достъп до нещо, до което не е задължително да имат достъп по по-бърз начин. С тази система учениците вече могат да завършат засаждането, растежа и прибирането на реколтата в рамките на часове в сравнение с месеците, необходими в реалния свят.“
Прототипът на екипа сега се усъвършенства от Pulseworks, LLC, световен лидер в симулаторите на движение. След това Ричард Харкес, професор по растения и почвени науки, ще използва технологията в курса си за производство на оранжерийни култури, надяваме се през предстоящия есенен семестър.
Учениците ще отглеждат спанак, маруля и домати във виртуална оранжерия от семената до пазара, като ще настройват контрол върху околната среда и след това ще проверяват, хранят и поливат своите култури, като същевременно отстраняват натиска от насекоми и болести и др. Екипът също така ще тества ефикасността на системата, като измерва колко учениците учат от нея.
Харкес каза, че технологията уникално позиционира студентите да натрупат практически опит в манипулирането на парникови контроли, нещо, до което не са имали достъп до този момент.
„Дори в колеж студентите нямат достъп до контролите в обикновена оранжерия, защото една малка грешка може да убие голям брой растения. В търговска среда залозите са още по-високи с потенциала да загубите десетки хиляди долари в производствена среда, ако настъпят щети по реколтата“, каза Харкес. „Докато всеки от моите студенти отглежда реколта от семена до пазара в конвенционална оранжерия, всичко, което научават за системата за контрол досега, е било теоретично.“
Харкес каза, че достъпът до реални последици във виртуална среда е това, което го вълнува най-много в технологията.
„Учениците ще могат да научат тънкостите на контрола върху околната среда, включително осветление, охлаждане, отопление, засенчване и други. Развитието на този усъвършенстван набор от умения на свой ред им помага да растат професионално, напредвайки по-бързо в работната сила“, каза той. „Възможността да поставим нашите ученици в ситуация, в която те отговарят за оранжерия, отглеждаща множество култури, им дава истинска представа какво ще правят, след като излязат на полето, работейки в производствена среда.“
Проектът се финансира от тригодишна безвъзмездна помощ от Националния институт по храните и земеделието на USDA, която продължава до юли 2022 г. и е от инициативата за киберинформатика и инструменти за храни и земеделие (FACT) на организацията.
Сътрудниците включват Кристофър Хъдсън, инженер-изследовател на CAVS, прилагащ моделите за температура и растеж на растенията за виртуалната оранжерия, и Шучиснигда Деб от Тексаския университет в Арлингтън, който работи с изследователи на MSU за оценка на дизайна и приложението на виртуалната оранжерия в класна стая. В допълнение към Pulseworks, индустриалните партньори включват Wadsworth Control Systems, която разработва системи за автоматизация на оранжерии, включително контрол на климата, системи за завеси и вентилационна автоматизация и Chore-Time, подразделение на Chore Time Brock, водещ световен дизайнер, производител и търговец на селскостопански системи и решения.
За повече информация относно проекта посетете www.futuregrowers.cals.msstate.edu. За повече информация относно Катедрата по растения и почвени науки посетете www.pss.msstate.edu. CAVS е онлайн на www.cavs.msstate.edu.