[Специальное интервью] Интервью с Сон Чон Иком, руководителем Группы проекта НИОКР в области умных ферм

 

Перед лицом беспрецедентных вызовов выживания — климатического кризиса и сокращения сельскохозяйственного населения — прорыв для нашего сельского хозяйства заключается в «технологиях (Tech)». Группа проекта НИОКР в области умных ферм (далее — Группа проекта), выступая в роли координационного центра межведомственного пакетного проекта, разрушившего барьеры между министерствами, осуществила масштабную трансформацию южнокорейских НИОКР в сфере умных ферм, сместив акцент на полевые испытания и индустриализацию. В этом подробном интервью с Сон Чон Иком, руководителем Группы проекта НИОКР в области умных ферм (почетным профессором Сеульского национального университета), издание представляет технологическую вершину, которой достигли K-smart farm, их глобальную конкурентоспособность, а также видение сельского хозяйства будущего, где сосуществуют человек и искусственный интеллект (ИИ).

Каков самый ключевой результат, которого добилась Группа проекта НИОКР в области умных ферм, получившая разрешение на создание в 2020 году и начавшая полноценную деятельность в 2021 году?
“Он заключается в том, что мы преобразовали НИОКР в сфере умных ферм, которые раньше ограничивались разработкой отдельных технологий, в интегрированную систему, ориентированную на полевые испытания и индустриализацию. В рамках проекта первого этапа мы обеспечили базовые технологии, такие как «пакет умной теплицы для экспорта в условиях высокой температуры и влажности» (удостоенный отраслевой награды) и «селективные светопропускающие солнечные элементы» (вошедшие в список 100 лучших национальных достижений НИОКР 2024 года), а также достигли полевых продаж примерно на 1,8 млрд вон благодаря «роботам для снижения трудозатрат в животноводстве».
Сейчас, на втором этапе, мы разрабатываем технологии следующего поколения, такие как цифровые двойники, управление сельскохозяйственными культурами и животноводством на основе генеративного ИИ, а также сельскохозяйственные роботы. В частности, создание «Корейской интегрированной платформы умных ферм (KoSToP)», которая собирает все эти результаты исследований умных ферм (большие данные, модели ИИ и т. д.) в одном месте для использования в различных проектах, исследованиях по индустриализации и новых НИОКР, является крупнейшей основой для рывка нашего сельского хозяйства на базе ИИ.”

В чем заключается отличие K-Farm, корейской модели умной фермы, на глобальном рынке и какие усилия для этого предпринимает Группа проекта?
“Ключевая конкурентоспособность заключается в «пакетной модели K-Farm», которая не просто продает технологии, а предоставляет в едином комплексе объекты, оборудование, анализ данных и дистанционное управление с учетом местного климата. На Ближнем Востоке и в Юго-Восточной Азии жарко и влажно, поэтому локальная оптимизация обязательна.
В рамках задачи «Демонстрация K-модели умного птичника для экспорта» Группа проекта выстраивает систему сотрудничества с местными органами власти, университетами и компаниями в Малайзии, одновременно анализируя и проверяя условия на месте. Успех или неудача выхода на зарубежные рынки зависит не от «экспорта технологий», а от «тщательной локализации», и мы обеспечим устойчивую конкурентоспособность, поставляя в составе пакета даже обучение операторов после внедрения.”

Какова идеальная модель «частично автономного сотрудничества человека и ИИ», которую вы подчеркиваете?
“Современные технологии умных ферм уже вошли в стадию автономности на основе ИИ (3–4.0) и частично применяются на практике. Хотя 100-процентная полная автономия без какого-либо участия человека технически возможна, если это не специальная цель, возникают проблемы экономической целесообразности. Поэтому желателен «адекватный уровень автономности», соответствующий условиям конкретного хозяйства. Наиболее идеальна модель сосуществования, при которой автономные роботы берут на себя не только тяжелый физический труд, но и задачи, вызывающие у фермеров психологический стресс, позволяя людям заниматься сельским хозяйством с удовольствием.”

Как технологии «цифрового двойника» и «синтетических данных» реально повышают эффективность исследований?
“Чтобы преодолеть ограничения по затратам и условиям среды, мы активно используем виртуальные пространства и генеративный ИИ. Характерный пример — проект «Коммерциализация тепличной производственной системы с использованием цифрового двойника», в рамках которого мы создали виртуальную среду, идентичную реальной теплице. На основе данных роста за 60 вегетационных циклов мы многократно проверяем рост и качество в зависимости от изменений температуры и освещенности с помощью ИИ-симулятора до начала реального выращивания. Наряду с этим мы разрабатываем «платформу принятия решений на основе генеративного ИИ», которая объединяет данные об окружающей среде, вредителях и болезнях, а также руководства по выращиванию томатов, огурцов и паприки, что радикально сокращает количество проб и ошибок в исследованиях.”

Какие усилия предпринимает Группа проекта для решения проблемы «стандартизации данных», которая является серьезной трудностью для компаний и фермерских хозяйств?
“Если структуры данных различаются, интеграция и обучение ИИ требуют огромных затрат. Чтобы решить эту проблему, мы внедрили DMP (план управления данными) уже на этапе начала исследований и управляем всем жизненным циклом в соответствии с руководящими принципами. Кроме того, мы стандартизировали информационные элементы на основе стандартных кодов Министерства сельского хозяйства, продовольствия и сельских дел, чтобы максимально повысить совместимость с другими платформами.
Особенно важно, что с этого года мы совершенствуем платформу на основе MCP (Model Context Protocol) — глобального открытого протокола, опубликованного Anthropic, — чтобы генеративный ИИ мог получать доступ к данным стандартизированным способом. Благодаря этому откроется экосистема, в которой ИИ-модели компаний и исследовательских организаций смогут безопасно использовать высококачественные данные KoSToP в режиме реального времени.”

Даже при внедрении передовых технологий они бесполезны, если доступность на местах низкая. Каковы решения для распространения технологий и обучения?
“Не менее важно, чем разработка технологий, — «подготовить людей, способных ими пользоваться». С 2021 по 2024 год Группа проекта реализовывала ориентированные на спрос образовательные программы по сельскохозяйственному ИИ, большим данным и системам автоматизации, чтобы готовить профессиональные кадры. В последнее время мы продвигаем создание «специализированных технических изданий», в которых комплексно собраны наши исследовательские достижения, ключевые технические принципы и реальные примеры применения. Эти издания планируется выпустить к следующему году в общем количестве 20 томов — 10 по животноводству и 10 по садоводству, — и если они будут использоваться как практические руководства в промышленности, академической среде, исследовательских организациях и среди студентов, результаты лабораторий быстро распространятся на фермерские хозяйства и компании.”
 

С точки зрения фермеров ключевым является экономическая эффективность (ROI). Есть ли альтернативы для снижения инвестиционных и эксплуатационных затрат?
“Согласно Первому закону о развитии умного сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства, продовольствия и сельских дел, к 2029 году площадь умных ферм должна достичь 35% от общей площади теплиц в стране, и министерство сообщило, что по состоянию на конец 2024 года этот показатель составлял 16%. Кроме того, 90% всех типов теплиц предназначены для выращивания овощей, а 90% этих овощных теплиц имеют конструкцию «односкатной пленочной теплицы», поэтому при внедрении высокоразвитых технологий умных ферм ROI не получается. Для расширения распространения умных ферм НИОКР в этой сфере должны доказывать не только повышение производительности, но и экономическую эффективность (ROI). Чтобы политика распространения умных ферм была действенной, необходима низкозатратная корейская система внедрения. Для этого Группа проекта в настоящее время проводит точный экономический анализ модели K-Farm (коэффициент B/C, срок окупаемости инвестиций, точка безубыточности и т. д.). На основе этих данных мы планируем проверить, какие сочетания культур и технологий повышают прибыльность и снижают нагрузку на обслуживание, и представить правительству индивидуализированную средне- и долгосрочную стратегию внедрения для фермерских хозяйств.”

Какие бизнес-модели и меры политической поддержки необходимы, чтобы городские вертикальные фермы стали самодостаточными?
“Для городских вертикальных ферм в первую очередь необходимо сформировать самостоятельные бизнес-модели с четкими целями, такими как поставка свежих овощей в соответствии с городскими моделями потребления, регулярные поставки в отели и рестораны, мелкосерийное производство премиальных культур и подписные салаты. С точки зрения политики необходима поддержка затрат на реконструкцию пустующих городских коммерческих помещений, аренду и энергозатраты. Кроме того, если связать такие проекты с созданием рабочих мест для социально уязвимых групп, таких как люди с инвалидностью или малообеспеченные пожилые люди, можно одновременно обеспечить и основания для поддержки как социального предприятия, и самодостаточность.”

На каком уровне находится прогресс исследований энергосберегающих технологий, способных преодолеть «четырехсезонный климат» Кореи?
“Климат Кореи, где чередуются сильная жара и суровые холода, создает большую нагрузку в виде энергетических затрат. Группа проекта проводит демонстрационные испытания с целью сократить потребление энергии более чем на 25% в реальных условиях за счет системных исследований с использованием тепловых насосов с комбинированными источниками тепла и высокопрочных теплоаккумулирующих материалов. Кроме того, мы разрабатываем «самодостаточную модель системы искусственного освещения», которая накапливает и использует в ESS (системе хранения энергии) электроэнергию, вырабатываемую высокомощными солнечными модулями. Благодаря пакетным технологиям, объединяющим конструкцию теплицы, рост культур и управление ИИ, мы принципиально снизим нагрузку на расходы фермеров на отопление и охлаждение.”

Повлиял ли на вашу нынешнюю работу прошлый опыт исследований космического сельского хозяйства в Университете Аризоны и Космическом центре Кеннеди?
“Во время работы приглашенным профессором в Аризоне в 2004 году я недолго находился в Центре Кеннеди и непосредственно познакомился с исследованиями космического сельского хозяйства на основе замкнутых экосистем. Это была настолько специфическая область, что она не перевернула мою личную исследовательскую философию, но, как мне кажется, исследования по переработке ресурсов, устойчивости и реакциям растений в экстремальных условиях, отличных от земных, дают очень полезные идеи и обратную связь для развития высокотехнологичных биоиндустрий будущего и технологий умных ферм.”

Межведомственный пакетный проект завершится в 2027 году. Как идет подготовка к последующим проектам?
“Результаты исследований, созданные за счет огромных бюджетов, не должны после завершения проекта остаться только в виде PDF-отчетов или распасться на отдельные технологии. К счастью, сейчас уже началось планирование последующих проектов под руководством Министерства сельского хозяйства, продовольствия и сельских дел. Мы должны обеспечить преемственность НИОКР в области умных ферм следующего поколения, эффективно связав эмпирические данные и модели ИИ, накопленные на интегрированной платформе «KoSToP», созданной Группой проекта, с национальными и региональными проектами следующего поколения и НИОКР по индустриализации, а также добавив новые темы, повышающие глобальную конкурентоспособность.”

Какие предложения у вас есть по сокращению разрыва между технологиями и практикой, и каким вы видите сельское хозяйство будущего?
“Фермеры, академическое сообщество, промышленность и правительство должны четко определить свои роли и гармонично решать краткосрочные и долгосрочные задачи без дублирования. У нашей страны небольшая территория и ограниченные ресурсы, поэтому в конечном счете единственная стратегия выживания — это переход к высокотехнологичному сельскому хозяйству. По мере внедрения ИИ в будущем разрыв между передовыми технологиями и фермерами на местах будет быстро сокращаться как с технологической, так и с экономической точки зрения. В конечном итоге я ожидаю «приятного сельского хозяйства будущего», в котором человек и ИИ сосуществуют и снимают физический и психологический стресс фермеров, а также устойчивых сельских сообществ.”