Обучение тому, как маневрировать в аспектах сельского хозяйства с высоким уровнем риска, приобретает новое значение для студентов штата Миссисипи благодаря трехмерной виртуальной реальности и университетской инициативе Future Growers Technology Initiative.
Единственная в своем роде имитация теплицы, близящаяся к завершению и разработанная в рамках инициативы в рамках сотрудничества между колледжами, не только даст будущим фермерам более безопасный современный инструмент, но и позволит по-новому определить время, необходимое для анализа. растениеводство. Проект является партнерством факультета растениеводства и почвоведения МГУ Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни и Центра перспективных транспортных систем.
Основным исследователем, финансируемым за счет федерального гранта, является Амелия Фокс, клинический профессор в области наук о растениях и почве, которая сказала, что в отличие от любой обычной теплицы в кампусе, эта система контролируемых условий в 3-D предоставит студентам полный доступ к управлению окружающей средой.
«Благодаря виртуальной реальности мы можем заняться обучением сельскохозяйственных предприятий с высоким риском, определяемым как все, что может привести к значительным потерям — от потери жизни или здоровья до потери продукции, оборудования или материалов. От того, как управлять теплицей или птичником до управления трактором, виртуальная реальность может помочь учащимся научиться безопасно ориентироваться в ситуациях повышенного риска», — сказал Фокс. «Мы хотим, чтобы у студентов был доступ к неудачам. Чем больше вы будете знать о неудачах, тем больше вероятность, что вы сможете их предотвратить».
Фокс сказал, что пандемия COVID-19 еще раз продемонстрировала необходимость в технологиях такого типа.
«Одним из положительных моментов пандемии COVID-19 является то, что она показала нам, как технологии могут улучшить очное обучение, у которого есть ограничения», — сказал Фокс.
Дэниел Каррут, доцент-исследователь CAVS, сказал, что команда подошла к прототипу в трех частях: сначала смоделировала саму теплицу с настройками температуры, воды и питательных веществ, а затем разработала панель управления и пользовательский интерфейс.
«Цель виртуальной реальности — предоставить студентам более быстрый доступ к тому, к чему у них не обязательно будет доступ. Благодаря этой системе учащиеся теперь могут выполнять посадку, выращивание и сбор урожая за считанные часы по сравнению с месяцами, на которые это уходит в реальном мире».
Прототип команды сейчас дорабатывается компанией Pulseworks, LLC, мировым лидером в области симуляторов движения. Затем Ричард Харкесс, профессор наук о растениях и почвах, будет использовать эту технологию в своем курсе по выращиванию тепличных культур, надеюсь, к предстоящему осеннему семестру.
Студенты будут выращивать шпинат, салат и помидоры в виртуальной теплице от семян до рынка, устанавливая экологический контроль, а затем проверяя, подкармливая и поливая свои посевы, одновременно устраняя проблемы с насекомыми и болезнями и многое другое. Команда также проверит эффективность системы, измеряя, насколько многому от нее учатся учащиеся.
Харкесс сказал, что эта технология дает студентам уникальную возможность получить практический опыт в управлении парниковыми газами, к которому у них до сих пор не было доступа.
«Даже в колледже студенты не имеют доступа к элементам управления в обычной теплице, потому что одна небольшая ошибка может привести к гибели большого количества растений. В коммерческой среде ставки еще выше: в случае повреждения урожая можно потерять десятки тысяч долларов в производственной среде», — сказал Харкесс. «Хотя каждый из моих студентов выращивает урожай от семян до продажи в обычной теплице, все, что они узнают о системе управления, до сих пор было теоретическим».
Харкесс сказал, что доступ к реальным последствиям в виртуальной среде — это то, что его больше всего волнует в этой технологии.
«Студенты смогут изучить все тонкости управления окружающей средой, включая освещение, охлаждение, отопление, затенение и многое другое. Развитие этого передового набора навыков, в свою очередь, помогает им расти профессионально и быстрее продвигаться по карьерной лестнице», — сказал он. «Возможность поставить наших студентов в ситуацию, когда они отвечают за выращивание в теплице нескольких культур, дает им реальное представление о том, чем они будут заниматься, когда окажутся в поле, работая в производственной среде».
Проект финансируется за счет трехлетнего гранта Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США, который действует до июля 2022 года и предоставляется в рамках инициативы организации «Киберинформатика и инструменты для продовольствия и сельского хозяйства» (FACT).
В число сотрудников входят Кристофер Хадсон, инженер-исследователь CAVS, реализующий модели температуры и роста растений для виртуальной теплицы, и Шучиснигдха Деб из Техасского университета в Арлингтоне, который работает с исследователями МГУ над оценкой конструкции и применения виртуальной теплицы в класс. Помимо Pulseworks, в число отраслевых партнеров входят компания Wadsworth Control Systems, которая разрабатывает системы автоматизации теплиц, включая климат-контроль, системы штор и автоматизация вентиляции, а также Chore-Time, подразделение Chore Time Brock, ведущего мирового разработчика, производителя и продавца сельскохозяйственных систем. и решения.
Для получения дополнительной информации о проекте посетите www.futuregrowers.cals.msstate.edu. Для получения дополнительной информации о кафедре растениеводства и почвоведения посетите www.pss.msstate.edu. CAVS доступен на сайте по адресу www.cavs.msstate.edu.