53Samarkand branch of Tashkent State Agrarian University
Theoretical and practical foundations of introducing smart agriculture in Uzbekistan
O'zbekistonda aqlli qishloq xo'jaligini joriy etishning nazariy va amaliy asoslari
QISHLOQ XO'JALIGIDA SUN'IY INTELLEKT: AN'ANAVIY DEHQONCHILIK MUAMMOLARINI HAL QILISH UCHUN ZAMONAVIY SUN'IY INTELLEKTDAN FOYDALANISH
Jo'rabek Erkin o'g'li Usmonqulov
TDIU Samarqand filiali magistranti
Sarvinoz Asrorbek qizi Kubayiva
TDAU Samarqand filiali magistranti
ANNOTATSIYA
Iqtisodiyotda qishloq xo'jaligi muhim o'rin tutadi. Qishloq xo'jaligini avtomatlashtirish butun dunyoda asosiy tashvish va rivojlanayotgan mavzudir. Aholi soni keskin o'sib bormoqda va bu o'sish bilan oziq-ovqat va ish bilan ta'minlanganlik ham ortib bormoqda. Fermerlar tomonidan qo'llanilgan an'anaviy usullar bu talablarni qondirish uchun etarli emas edi. Shunday qilib, yangi avtomatlashtirilgan usullar joriy etildi. Ushbu yangi usullar oziq-ovqat ehtiyojlarini qondirdi va milliardlab odamlarni ish bilan ta'minladi. Qishloq xo'jaligida sun'iy intellekt qishloq xo'jaligida inqilob olib keldi. Ushbu texnologiya ekinlar hosilini iqlim o'zgarishi, aholi sonining ko'payishi, bandlik muammolari va oziq-ovqat xavfsizligi muammolari kabi turli omillardan himoya qildi. Ushbu maqolaning asosiy mavzusi qishloq xo'jaligida sun'iy intellektning turli xil qo'llanilishini tekshirish, masalan, sug'orish, begona o'tlarni tozalash, robotlar va dronlarga o'rnatilgan va purkash orqali ishlaydi. Bu texnologiyalar suv, gerbitsidlarning ortiqcha sarflanishini tejaydi, tuproq unumdorligini saqlaydi, shuningdek, inson kuchidan unumli foydalanish, hosildorlikni oshirish va sifatni yaxshilashga xizmat qiladi. Ushbu maqola qishloq xo'jaligida avtomatlashtirishning joriy etilishi, robotlar va dronlar orqali o'tlardan tozalash tizimlari haqida qisqacha ma'lumot olish uchun ko'plab tadqiqotchilarning ishlarini o'rganadi.
Kalit so'zlar: sun'iy intellekt, gerbitsid, pestitsid, avtomatlashtirish, sug'orish;
ABSTRACT
Agriculture plays an important role in the economy. Automation of agriculture is a growing topic of concern worldwide. The rapid increase in population and production, and with this increase, the supply of food and employment. The traditional methods used by the
May 12-13
312
Samarkand branch of Tashkent State Agrarian University
Theoretical and practical foundations of introducing smart agriculture in Uzbekistan
O'zbekistonda aqlli qishloq xo'jaligini joriy etishning nazariy va amaliy asoslari
farmers were not helpful to meet these requirements. thus, new automated methods were introduced. These new products have provided food and employment for billions of people. Artificial intelligence in agriculture has revolutionized agriculture. Climate change, overpopulation, employment issues, and food purification have protected various food products from these crop yields. The main topic of this article is the various additions of artificial intelligence in agriculture, such as irrigation, weeding, robots and drones, by changing and spraying. This technology saves energy consumption of water, herbicides, preserves soil fertility, efficient deployment of human power, improves productivity and quality. Three articles explore the work of many researchers to provide an overview of agricultural automation, robotics and drone weeding systems.
Keywords: artificial intelligence, herbicide, pesticide, automation, irrigation;
Qishloq xo'jaligida sun'iy intellektni (AI) tashkil etish an'anaviy dehqonchilik muammolami hal qilishda keng foydalanib kelinmoqda. Bu mavzu ko'pincha qishloq xo'jaligi bilan bog'liq bo'lgan muammolami hal qilish bilan bog'liq: suv resurslaridan oqilona foydalanish, parazitlar bilan kurashish, o'simliklarning zararli kasalligi (fungus, virus, bacteriumlar) bilan kurashish xavfsizlikni ta'minlash va boshqalar.
Sun'iy intellekt an'anaviy dehqonchilik muammolarini hal qilish orqali qishloq xo'jaligi sanoatida katta xissa qo'shib kelmoqda. AIdan foydalanish bilan fermerlar o'z faoliyatini optimallashtirishi, hosildorlikni oshirishi, xarajatlarni kamaytirishi mumkin.
Umuman olganda, sun'iy intellekt fermerlikni yanada samarali va barqaror qilish orqali qishloq xo'jaligini o'zgartirish uchun katta imkoniyatlarga ega.
2. Metodologiya
O'zbekistonda qishloq xo'jaligida sun'iy intellektni tashkil etish katta iqtisodiy foydalar taqdim etadi. Mazkur maqolada qishloq xo'jaligida sun'iy intellektni tashkil etish tahlil qilingan, qolaversa kuzatish, taqqoslash, qiyoslash usullaridan foydalanilgan. Asosiy e'tibor qishloq xo'jaligida sun'iy intellektni tashkil etishga qaratilgan bo'lsa-da, bu maqolada qishloq xo'jaligiga qiziqqan boshqa ko'plab manfaatdor tomonlarga ham foyda keltiradi.
1.Kirish
3.Tadqiqot natijalari
May 12-13
Samarkand branch of Tashkent State Agrarian University
Theoretical and practical foundations of introducing smart agriculture in Uzbekistan
O'zbekistonda aqlli qishloq xojaligini joriy etishning nazariy va amaliy asoslari
Dunyo bo'ylab odamlar hayotiga bevosita ta'sir ko'rsatadigan sohalarda qo'llaniladigan texnologiyalarni ko'plab uchratishimiz mumkin. Bunga ajoyib misol, sun'iy intellekt qishloq xo'jaligi sanoatida qanday keng qo'llanilishidir. Global oziq-ovqat va agrobiznes sanoati bugungi kunda 5 trillion dollarga baholanmoqda va u o'sishda davom etmoqda1. Qishloq xo'jaligi odatda ko'pchilikka qaraganda kamroq "raqamlashtirilgan" soha deb hisoblanadi, ammo AI kabi texnologiyalar tufayli u yana qayta raqamlashtirish naqadar muhim ekanligini ko'rishimiz mumkin.
Qishloq xo'jaligi rivojlangan va rivojlanayotgan mamlakatlarda iqtisodiy farovonlikka hissa qo'shadi va AI texnologiyalari fermerlarga kamroq resurslar bilan, sifatli va ko'proq mahsulot ishlab chiqarish imkonini berdi. Science Direct2 nashriga ko'ra bugungi kunda fermalarda taxminan 75 million qurilmalar ulangani mavjud va 2050 yilga kelib, ma'lumotlarga ko'ra , o'rtacha ferma har kuni 4 milliondan ortiq ma'lumot qayta ishlanadi, deb ishoniladi . Sun'iy intellekt kiritilgan ma'lumotlarni (ob-havo, tuproq, hasharotlargacha) yig'adi va uni nihoyatda tez qayta ishlaydi, shunda fermerlar tezroq va yaxshiroq dehqonchilik qarorlarini qabul qilishlari mumkin.
Qishloq xo'jaligida sun'iy intellektning o'sishiga to'rtta asosiy omil sabab bo'lmoqda:
1. Dunyo bo'ylab aholining o'sib borishi oziq-ovqat va o'simlik mahsulotlariga katta talabni keltirib chiqarmoqda.
2. Fermer xo'jaliklarida fermer xo'jaliklari faoliyatini yaxshilash uchun bir qator axborot boshqaruv tizimlari va texnologiyalari joriy etilmoqda.
3. Ekinlar hosildorligini oshirishga katta ehtiyoj bor va AI buni tez va samarali amalga oshirishi mumkin.
4. Dunyo bo'ylab hukumatlar zamonaviy qishloq xo'jaligi texnikasini, jumladan, AIni qo'llashni qo'llab-quvvatlamoqda.
Qishloq xo'jaligida robotlar yordamida begona o'tlarni nazorat qilish
Begona o'tlarga qarshi kurash fermerlar uchun tobora ortib borayotgan ustuvor vazifadir, chunki ular begona o'tlarning ko'p turlarida gerbitsidlarga chidamlilik xavfiga duch kelishadi. Amerikaning WSSA ilmiy tadqiqot instituti tomonidan olib
1 J. Mark Munoz https://cmr.berkeley.edu/2020/03/ai-agriculture/
2 Artificial Intelligence in Agriculture, Volume 4, 2020, Pages 58-73
May 12-13
314
Samarkand branch of Tashkent State
. . IT . Volume 4 | SamTSAU Conference | 2023
Agrarian University
Theoretical and practical foundations of O'zbekistonda aqlli qishloq xojaligini joriy ^ntrodueing^mart^gricultureJnUzte
borilgan tadqiqotda , fermerlar faqat makkajo'xori va soya ekinlarida nazoratsiz
"5
begona o'tlar tufayli yiliga 43 milliard dollar zarar ko'rishlari taxmin qilinmoqda .
Yovvoyi o'tlar dalada avtomatik ravishda o'sadigan va asosiy oziq-ovqat ekinining o'sishini to'xtatadigan yovvoyi o'simliklardir. Bu ekinlardan quyosh nurlari va ozuqa moddalarini o'g'irlaydi. Asosiy ekinlarning zaifligini oshirib, begona o'tlar asosiy o'simlikni zararkunandalar hujumiga ko'proq yo'naltiradi.
An'anaviy usullarda fermerlar bu begona o'tlarni olib tashlash uchun ishchi kuchidan foydalanganlar. Ammo sun'iy intellektning paydo bo'lishi fermerlar uchun avtomatik begona o'tlardan tozalash deb nomlanuvchi yana bir yo'nalishni ochib berdi. Avtomatik o'tlarni tozalashda daladagi begona o'tlarni olib tashlash uchun robotlar va AI mashinalar ishlaydi. Bu lazer nurlari yordamida amalga oshiriladi.
Robotlar va AI mashinalari butun maydonni o'rganadi. Ular kameralar bilan jihozlangan. Ushbu kameralar begona o'tlarni aniqlaydigan dasturlarga qo'shimcha ravishda biriktirilgan. Aniqlanganlardan biri, sun'iy intellekt o'zining yuqori energiyali lazerlariga issiqlik energiyasidan foydalangan holda bu begona o 'tlarni yo'q qilishni buyuradi.
Bashoratli ob-havo ilovalarida AI
Ob-havoning o'zgarishi fermerlar mavsumdan mavsumga duch keladigan tabiiy narsadir. Ob-havoning o'zgarishi, albatta, hosildorlikka ta'sir qiladi. Ammo global iqlim o'zgarishi bilan ona tabiat fermerlar uchun ishlarni murakkablashtirish uchun qo'shimcha kuch sarflashga undamoqda.
Ob-havoni kuzatish, shubhasiz, hamma joyda fermerlar asosiy e'tiborini qaratadi va AI endi fermerlarga noqulay ob-havodan yetkazilgan zararni kamaytirishga yordam berish uchun qo'llaniladi. AI yordamida tahlil qilinishi mumkin bo'lgan eng muhim ob-havo ma'lumotlariga quyidagilar kiradi:
■ Yomg'ir: Sun'iy intellekt ma'lum vaqt oralig'idagi tarixiy yog'ingarchilik namunalarini tezda tahlil qilishi va analitik algoritmlar asosida kelajakdagi bashoratlarni amalga oshirishi mumkin.
■ Harorat: AI algoritmlari ma'lum bir kun, oy yoki yildagi o'zgaruvchan haroratni kuzatish uchun tahlillarni qo'shishga yordam beradi va kelajakni rejalashtirish uchun yaxshiroq prognozni taqdim etadi.
■ Shamol va havo bosimi: Shamol yo'nalishi va tezligi, shuningdek, havo bosimi bo'ronlar va boshqa noqulay ob-havo o'zgarishlarining asosiy prognozi
3 Amerikanin WSSA ilmiy tadqiqot instituti https://wssa.net/2016/05/wssa-calculates-billions losses-from-uncontrolled-weeds/
May 12-13
315
Samarkand branch of Tashkent State
. . IT . Volume 4 | SamTSAU Conference | 2023
Agrarian University
Theoretical and practical foundations of O'zbekistonda aqlli qishloq xojaligini joriy Jntrodueing^mart^gricultureJnUzte
hisoblanadi.
■ Namlik: Qanchalik yomg'ir kutilishiga tayyorgarlik ko'rish va suv manbalaridan oqilona foydalanish uchun asosiy ko'rsatkich.
O'zgarishlarni kuzatish va fermerlik uchun yanada bashoratli strategiyani ishlab chiqish uchun ushbu toifadagi ma'lumotlar nuqtalarini to „plash va yagona platformada birlashtirish mumkin. Ular hatto boshqa fermerlar bilan kengroq jamoat hududi uchun prognozlarni yaratish uchun ma'lumotlarni almashishlari mumkin. Genetic Literacy Project4 ma'lumotlariga ko'ra hosilning 90 foizga yaqini ob-havo hodisalari bilan bog'liq bo'lib, ularning to'rtdan bir qismini ob-havoning bashoratli modellashtirish yordamida oldini olish mumkin.
Qishloq xo'jaligida sun'iy intellekt haqida o'rganishimizda keling, zararkunandalarga qarshi kurashda qanday yordam berishini bilib olaylik.
Zararkunandalarga qarshi kurashish uchun AI dan foydalanish
Bugungi kunda sun'iy intellekt yordamida ishlaydigan dronlar fermerlarga kasallik va zararkunandalarga qarshi kurashishda yordam bermoqda. Argentinada qo'llaniladigan maxsus dron kamerasi 150 gektardan ortiq bug'doyning ustidan uchib o'tib ekinlarni poya bo'ylab tekshirib, ularning yetishtirishga tahdid solishi mumkin bo'lgan turli infektsiyasi belgilarini ko'ra oladi . Sun'iy intellekt dronlari hasharot, yoki boshqa turli xavf bo'ladimi, har bir potentsial tahdidni qanday belgilashni o'rgatishi mumkin.
Keling, qishloq xo'jaligida sun'iy intellektdan foydalanish ekinlarga qanday yordam berishini bilib olaylik.
Ekinlar va tuproq monitoringini yaxshilash
Tuproq ekinlar uchun juda muhim va AI qishloq xo'jaligida tuproqlarni kuzatish uchun asosiy vositaga aylanmoqda. Berlinda5 joylashgan kompaniya-lardan biri tuproqdagi potentsial nuqsonlar va ozuqa moddalarining etishmasligini aniqlay oladigan AI dasturini ishlab chiqdi. Dasturiy ta'minot algoritmlari barglarning tuproq nuqsonlari yoki hasharotlar yoki kasalliklarning ekinlarga ta'siri bilan bog'laydi. AI tomonidan boshqariladigan tasvirni aniqlash mumkin bo'lgan nuqsonlarni ko'radi, bu haqda xabar beradi va fermerga tuproqni tiklash bo'yicha turli xil echimlar bo'yicha maslahat berishi mumkin.
Xulosalar
Xulosa qilib aytish mumkinki, sun'iy intellektning qishloq xo'jaligiga tatbiq
4 Genetic Literacy Project https://geneticliteracyproject.org/2019/08/16/ai-could-help-farmers-cut losses-by-25-as-global-food-demand-soars/
5 https://emerj.com/ai-sector-overviews/ai-agriculture-present-applications-impact/
May 12-13
316
Samarkand branch of Tashkent State
Agrarian University
Theoretical and practical foundations of O'zbekistonda aqlli qishloq xojaligini joriy Jntrodueing^mart^gricultureJnUzte
etilishi fermerlarga o'z faoliyatini optimallashtirish va hosildorlikni oshirish uchun yangi imkoniyatlar ochdi. AI qishloq xo'jaligining turli sohalarida, aniq dehqonchilikdan ekinlar hosildorligini bashorat qilish va chorva mollarini kuzatishgacha qo'llaniladi. Bu texnologiya fermerlarga to'g'ri qaror qabul qilishda yordam beradi, xarajatlarni, isrofgarchilikni va hosilni yo'qotishni kamaytiradi va barqaror dehqonchilik amaliyoti maqsadiga hissa qo'shadi. AI texnologiyasida davom etayotgan yutuqlar bilan biz qishloq xo'jaligi sanoatida keyingi taraqqiyot va innovatsiyalarni kutishimiz mumkin.
REFERENCES
1. Rich, E. Artificial Intelligence-; McGraw-Hill: New York, 1983; ISBN 978 0070522633.
2. Cozman, F.G.; Plonski, G.A.; Neri, H. Artificial Intelligence: Advances and Trends; IEA-USP: Sâo Paulo, 2021; ISBN 978-65-87773-13-1.
3. Russell, S.J.; Norvig, P.N. Artificial Intelligence : A Modern Approach ; Pearson series in artificial intelligence; Pearson: New York, 2020; ISBN 0134610997.
4. Albiero, D. Robots and AI: Illusions and Social Dilemmas. 2022, doi:10.1007/978-3-030-95790-2.
5. Murphy, R.R. Introduction to AI Robotics-; Bradford Books: New York, 2019; ISBN 978-0262038485.
6. Singh, P.; Kaur, A. A Systematic Review of Artificial Intelligence in Agriculture. Deep Learning for Sustainable Agriculture 2022, 57-80, doi: 10.1016/B978-0-323-85214-2.00011-2.
7. Redhu, N.S.; Thakur, Z.; Yashveer, S.; Mor, P. Artificial Intelligence: A Way Forward for Agricultural Sciences. Bioinformatics in Agriculture 2022, 641-668, doi: 10.1016/B978-0-323-89778-5.00007-6.
8. Albiero, D.; Paulo, R.L. de; Félix Junior, J.C.; Santos, J. da S.G.; Melo, R.P. Agriculture 4.0: A Terminological Introduction. Revista Ciência Agronômica 2021, 51, 1-8, doi:10.5935/1806-6690.20200083.
9. Albiero, D. Agricultural Robotics: A Promising Challenge. Current Agriculture Research Journal 2019, 7, 01-03, doi:10.12944/CARJ.7.1.01.
10. Albiero, D.; Pontin Garcia, A.; Kiyoshi Umezu, C.; Leme de Paulo, R. Swarm Robots in Mechanized Agricultural Operations: A Review about Challenges for Research. Comput Electron Agric 2022, 193, 106608, doi: 10.1016/J.C0MPAG.2021.106608.
May 12-13
317
