IT na polju i u laboratoriji

Savremena nauka se oslanja na mogućnost obrade ogromnih količina podataka i na praćenje svetskih dostignuća, trendova i rešenja. U oba slučaja za uspeh je neophodan moderni informacioni sistem, i tu su se na zajedničkom zadatku našli Institut za ratarstvo i povrtarstvo iz Novog Sada i kompanija GoPro.

Iza dobro poznatog imena NS Seme krije se jedna od najznačajnijih domaćih naučno-istraživačkih ustanova – Institut za ratarstvo i povrtarstvo iz Novog Sada. Ova ustanova, čiji koreni sežu u period neposredno pre Drugog svetskog rata, za osam decenija postojanja razvila je oko 1000 registrovanih sorti i hibrida, od kojih je polovina stekla svetsku reputaciju. Institut je pre svega naučna ustanova, ali najveći deo sredstava ne dolazi iz državnog budžeta, već iz sopstvenih komercijalnih aktivnosti koje obuhvataju uzgoj semena i njegovu prodaju u zemlji i inostranstvu. Ova velika organizacija zapošljava više od 600 radnika, od kojih preko 90 doktora nauka, a bezmalo četvrtina učestvuje u naučno-istraživačkim projektima.

Na čvrstim korenima

“Informacioni sistem u Institutu zaista je kompleksan”, upućuje nas pomoćnik direktora za organizacione i IT poslove mr Goran Petrović: “Imamo veliki broj računara u sistemu, na više lokacija, a u velikoj meri koristimo i druge napredne tehnologije koje podacima pune naš informacioni sistem”.

Petrović kaže da je IT zastupljen na svim mestima: na parceli gde su mašine visokoautomatizivane, u laboratorijama, u proizvodnji i doradi semena i, na kraju, u poslovnim aktivnostima koje prate komercijalu, administraciju, finansije, kadrovske poslove… Od početka decenije osnovni poslovni softver u Institutu je Microsoft Dynamics NAV. U početku je to bila verzija 2009, a danas je Dynamics NAV 2015.

“Saradnja sa GoPro-om počela je 2011, kada su nam pružili pomoć u implementaciji, jer prvi koraci u tom smeru nisu dali zadovoljavajuće rezultate. Tada smo naučili da je izbor partnera veoma važan, naročito ako se prvi put uvodi tako kompleksan poslovni softver, a u samoj kompaniji ne postoji dovoljno obučen kadar da uspešno izvede taj posao. Dobra saradnja je nastavljena jer se ispostavilo da je GoPro pravi partner za nas” – ističe magistar Petrović.

Kako je sistem rastao i razvijao se, uočeno je da NAV 2009 ima ograničenja koja se mogu prevazići prelaskom na novu verziju Dynamics NAV 2015. U saradnji sa GoPro-om, stručnjaci Instituta počeli su krajem 2015. s razvojem plana migracije koja je tokom 2016. uspešno izvedena, a nova verzija uvedena je u produkciju prvog dana 2017. godine.

Neprestano usavršavanje

Razvoj informacionog sistema u oblasti poslovnog softvera nije tu zaustavljen. Stalno se radi na usavršavanju, boljoj integraciji sa softverom koji se koristi u proizvodnji i laboratorijama, a planira se i uvođenje adekvatnih alata za poslovno izveštavanje.U većini tih aktivnosti, stručnjaci Instituta i GoPro-a zajedno rešavaju izazove koji su pred njima.

U Institutu za ratarstvo i povrtarstvo neprestano se radi na uvođenju vrhunskih tehnologija, bez kojih je nemoguće postići najbolje rezultate u naučnom radu. To pravilo važi na svim nivoima. Poljoprivredne mašine koje se koriste na oglednim i proizvodnim dobrima opremljene su uređajima za GPS navođenje, njive se nadgledaju dronovima iz vazduha, stalno se prate klimatski uslovi i svi tako prikupljeni podaci slivaju se u baze podataka na serverima. Potom se ti podaci ukrštaju sa onima dobijenim iz laboratorija, stvarajući baze znanja od neprocenjive vrednosti. Količine podataka kojima se operiše u informacionom sistemu su ogromne. Zato je za gospodina Petrovića i njegov tim veoma važno da infrastruktura koja povezuje sve lokacije Instituta u svakom trenutku pouzdano radi i da bude sposobna da brzo prenosi velike količine podataka.

Kao referentna naučno-istraživačka kuća s velikim uticajem na poljoprivredu regiona, Institut za ratarstvo i povrtarstvo izborio se za status Instituta od nacionalnog značaja Republike Srbije. To nameće imperativ vrhunskih rezultata kako u naučnoj produkciji, tako i u proizvodnji semena biljnih vrsta širokog spektra, što nije moguće ostvariti bez snažne podrške IT sektora. Pored već opisanih softverskih rešenja iz domena poslovne informatike, ICT se primenjuje i u oblastima naučno-istaživačkog rada i na samim parcelama.

U službi nauke

Mikroskopske digitalne kamere ugrađene na mikroskopu ili stereo-mikroskopu, povezane su s računarom i omogućavaju slikanje objekta koji se posmatra ili prebacivanje slike i posmatranje objekta na monitoru računara. Visokokvalitetni softveri pružaju mogućnost za obradu slike, uključujući precizno merenje dužine objekta, površine, ugla itd. Postoji i mogućnost unošenja napomene ili obeležavanja delova slike, odnosno posmatranog objekta. Druga specijalizovana laboratorijska oprema radi automatizovane obrade uzoraka i digitalizuje procese analize genetskih markera i utvrđivanja prisustva GMO (akreditovana Laboratorija za ispitivanje semena).

U Institutu za ratarstvo i povrtarstvo obavljaju se istraživanja usmerena ka proučavanju genoma gajenih biljaka. Tako kompleksna istraživanja nisu moguća bez primene odgovarajućih informacionih tehnologija. Ako se uzme u obzir da baza podataka o genomu soje u Institutu sadrži oko sto milijardi pojedinačnih podataka o različitim genotipovima soje, i da se koristi svakodnevno, očigledno je da bez odgovarajućih IT rešenja nije moguće koristiti ove podatke. Big data je danas uobičajena praksa u oplemenjivanju, s obzirom na količinu podataka koja se generiše kako s polja, tako i iz laboratorija. Posebna pažnja istraživača usmerena je na biološku i agronomsku interpretaciju ovih podataka kako bi se obezbedio kontinuirani napredak u oplemenjivanju.

U različitim fazama istraživanja koriste se programski paketi, kao što su Bowtie, Tassel, Beagle, SnpEff, kao i neizostavni R. Pored toga, u toku je intenzivan razvoj tehnologija za autonomnu fenotipizaciju u polju kako bi se što preciznije prikupili podaci vezani za rast i razvitak biljaka. Integracijom genomskih i fenotipskih podataka, kao i razvojem odgovarajućih algoritama oplemenjivanja biljaka, istraživači Instituta rade sa izuzetno velikim količinama podataka kako bi osigurali održivost proizvodnje poljoprivrednih proizvođača.

Za potrebe statističke obrade podataka kako naučno-istraživačkih projekata, tako i oplemenjivačkih programa, osim uobičajenih softverskih paketa, kao što su Statistica, R, koristi se program ASRML. Ovaj napredni softver pokriva praktično sve potrebe u smislu biometrijske obrade podataka u Institutu.

ICT u polju

Upotreba tablet računara prilagođenih za rad na otvorenom (otporni na prašinu, kišu, polen) omogućava brzu i pouzdanu fenotipizaciju velikog broja genotipova u oplemenjivačkim programima.

Nova generacija poljoprivrednih mašina (pre svega traktora i kombajna) omogućava precizno navođenje putem GPS signala, što štedi vreme, gorivo i seme. Istina je da je takva mehanizacija izuzetno skupa i da je to bila velika investicija, ali kombajni u polju imaju predefinisanu i navođenu putanju gde tokom skidanja useva s njive odmah mere količinu i vlagu semena. Svi podaci se digitalno razmenjuju i pogodni su za dalju obradu na udaljenim računarima. Prateći softver omogućava detaljnu analizu i planiranje setve i žetve.

Uz upotrebu drona, GIS se koristi kod oplemenjivačkih programa, kao i kod izrade pedoloških karata zemljišta širom Srbije (akreditovana Laboratorija za ispitivanje zemljišta). Kombinacijom snimaka sa drona i specijalizovanog softvera dobijaju se tematske mape parcela, a u kombinaciji sa izvodima iz katastra i ortofoto snimcima stiče se kompletna informacija o parcelama koje se obrađuju. Dronovi pokazuju stanje letine i vizuelni pregled prinosa, a modifikacijom kamere moguće je dobiti informacije mnogo šireg spektra. Program ArcGIS koristi se za prostorno prikazivanje podataka sakupljenih na terenu, mapiranje poljoprivrednih površina, izradu tematskih karata i prostorne analize podataka dobijenih hemijskim analizama zemljišta.

Institut za ratarstvo i povrtarstvo je jedna od najreprezentativnijih organizacija u našem agrarnom sektoru i to ne samo u pogledu naučnog rada, plasmana proizvoda na svetskom tržištu već i na polju primena informacionih tehnologija. Uostalom, nema uspešnih u agraru bez modernog IT-ja.

Ovaj tekst deo je specijala posvećenog digitalizaciji poljoprivrede “Roboti na njivama”. Specijal posvećen ovoj važnoj temi se može čitati potpuno besplatno i nalazi se na ovoj adresi!