В.И. Будзко1, В.И. Меденников2

1,2 Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН (Москва, Россия)
1 vbudzko@ipiran.ru, 2 dommed@mail.ru

Постановка проблемы. Реализация интеграционных процессов в сельском хозяйстве нашла отражение в виде точного земледелия (ТЗ) и требует обработки значительного количества разнородных данных на полях с учетом антропогенной, природной, пространственно-временной неоднородности каждого из них, которые необходимо учитывать и в цифровом виде. При создании единой цифровой платформы управления (ЦПУ), которая должна стать основой создания автоматизированных средств информационной поддержки процесса управления агропромышленными предприятиями (АСУ АП), требуется найти решения большого числа сложных разноплановых задач. Этот процесс фактически сводится к созданию цифрового двойника (ЦД) предприятия с формированием цифрового образа его жизненного цикла. Для формирования такого ЦД и поддержки его жизненного цикла требуется создать в качестве элемента ЦПУ систему автоматизации проектирования (САПР). Научно-обоснованные севообороты (СО) определяют все технологические процессы в сельском хозяйстве, поэтому в первую очередь требуется создать САПР СО. Первая и основная задача САПР СО – автоматизированная информационная поддержка формирования оптимальной структуры севооборота хозяйства на основе математического моделирования на некоторую перспективу, которая бы позволила получить максимальную прибыль при формировании эффективной системы интеграции ресурсов предприятия с учетом технологических особенностей основного производства и обеспечения конкурентоспособности продукции.

Цель. Дать формализованное описание САПР СО, универсальную для большинства сельскохозяйственных предприятий, на основе математического моделирования.

Результаты. Описание САПР формирования оптимальной структуры севооборота хозяйства на основе математического моделирования на некоторую перспективу для получения максимальной прибыли при формировании эффективной системы интеграции материальных, трудовых, финансовых и информационных ресурсов с учетом технологических особенностей основного производства и обеспечения конкурентоспособности продукции.

Практическая значимость. Каждый год в России деградирует 1,5–2 млн гектаров земель с потерей 1,5 млрд тонн наиболее богатого гумусом почвенного слоя земли. Развитие ТЗ на основе использования интегрированной в ЦПУ сельским хозяйством САПР СО позволит унифицировать процесс проектирования и внедрения средств автоматизированной информационной поддержки управления производством в агропромышленном секторе и будет способствовать разрешению нарастающих экологических проблем.

Будзко В.И., Меденников В.И. Система автоматизированного проектирования равновеликих полей севооборотов на основе математической модели оптимизации их структуры // Системы высокой доступности. 2024. Т. 20. № 4. С. 24−34. DOI: https://doi.org/ 10.18127/j20729472-202404-03

1. Будзко В.И., Меденников В.И., Королев В.И., Беленков В.Г., Кейер П.А. Особенности систем с интенсивным использованием данных как объектов обеспечения безопасности информации на примере АСУ агротехнологическими процессами // Системы высокой доступности. 2024. Т. 20. № 2. С. 28–39. DOI: https://doi.org/10.18127/j20729472-202402-02
2. Budzko V., Medennikov V., Keyer P. System Analysis of Subject Identification of Digital Twin in Agriculture. Studies in Computational Intelligence. 2024. 1130 LNCS. Р. 135–142.
3. Баздырев Г.И., Лошаков В.Г., Пупонин А.И. и др. Земледелие. Учебник для вузов. М.: Колос. 2000. 551 с.
4. Methodology for developing a crop rotation system. https://www.activestudy.info/metodika-razrabotki-sistemy-sevooborotov/, last accessed 2024/04/19.
5. Atfarm helps you increase yield and quality, https://www.at.farm, last accessed 2024/04/19.
6. Secrets of effective plowing: 16 key steps and recommendations. https://dzen.ru/a/YAmSuxmBHwwj6-AO, last accessed 2024/04/19.
7. Budzko V., Medennikov V., Keyer P. The logistics component of the geographic reference of the formed promising crop rotations // BIO Web of Conferences. 2023. 66. 03002.
8. Алексеева Н.А., Осипов А.К., Меденников В.И. и др. Экономические и управленческие проблемы землеустройства и землепользо­вания в регионе. Ижевск: Шелест. 2022. 225 с.
9. Kulba V., Medennikov V. Product Traceability Digital Tool Powered by Mathematical Model for Logistics Digital Platform // IEEE Xplore Digital Library. 15 International Conference Management of Large-Scale System Development (MLSD). 2022. Moscow, Russia.
10. Medennikov V. The Impact of Digital Transformation on the Competitiveness of Small and Medium Agro-Industrial Enterprises // Procee­dings of the International Conference on Policies and Economics Measures for Agricultural Development (AgroDevEco 2020). Atlantis Press. 2020. Р. 241–247.
11. Будзко В.И., Меденников В.И. Математическая модель оптимизации структуры севооборотов на основе единой цифровой платформы управления сельскохозяйственным производством // Системы высокой доступности. 2022. № 4 (18). С. 5–15.
12. Container packing problem, https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0_%D0%BE%D0%B1_%D1%83%D0%BF%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B5_%D0%B2_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B5%D1%80%D1%8B, last accessed 2024/04/19