La figura dell'agronomo nel mondo dell'intelligenza artificiale - Rino Gubiani, Professore, Università degli Studi di Udine - Novel Farm

La figura dell’agronomo nel mondo dell’intelligenza
                       artificiale

Rino Gubiani, Professore, Università degli Studi di Udine

Obiettivi della
                                           presentazione
❖ Quale sarà il ruolo dell‘ agronomo nella gestione delle imprese agricole (modellistica, nuove macchine,
  sensori)?
❖ Come avverrà la gestione delle nuove tecnologie (Droni, nanosensori, automazione) e che ruolo
  assumerà l‘agronomo in tale contesto?
❖ La gestione della sostenibilità tra innovazione e competitività (soluzioni biologiche, biodiversità, qualità,
  tracciabilità) quale ruolo riserverà ad un agronomo?

Problematiche trattate
❖ La PAC tra passato e futuro
❖ La digital farm 4.0
❖ La gestione della Vertical Farm, della Agricoltura urbana, delle serre

• Per il primo concetto (entropia = S)
2 concetti:                 • quanto meno probabile è un evento, tanto più bassa è la sua entropia. La vita, come
                              evento improbabile deve avere un'entropia minima. In ambito scientifico, per non dovere
                              associare un evento tanto importante come la vita a un "minimo" è stata proposto il
                              concetto di neg-entropia pari al reciproco dell'entropia: 1/S.

                            • È dimostrato che - in qualunque un sistema e quindi non solo nei viventi - più elevata è la
                              perdita di dati, maggiore è l'entropia. In altri termini, al reciproco dell'entropia - la neg-
                              entropia - è associata la non perdita di informazioni, cioè l'informazione.
  1 - Entropia
                            • Associando le due definizioni di neg-entropia, scaturisce la seguente conclusione: più
                              diminuisce l'informazione insita nel sistema, minori sono le sue probabilità di vita.

                            • In sintesi possiamo definire come vivente quel sistema in cui - a spese di un consumo di
                              energia prelevata dall'esterno - si verifica un aumento di informazione

  2 - Livelli decisionali
  1) gestione; 2) controllo; 3) progettazione.

Obiettivi PAC 2014-2020
Obiettivi azienda       Sostenibilità    Sostenibilità        Qualità e
Pilastri PAC            economica        sociale              sicurezza
                                                              alimentare
                                                              (Safurety)

Competitività
Sostenibilità
Ambientale
Innovazione

PAC 2020_2027
-   agricoltura SMART (intelligente), rafforzando la competitività e l’innovazione;
-   agricoltura RESILIENTE affrontando la volatilità dei redditi e rafforzando la posizione degli agricoltori nella catena
    alimentare;
-   economia rurale VIBRANT (vitale) promuovendo la crescita e l’occupazione nelle aree rurali e incoraggiando il rinnovo
    generazionale;
-    creazione di BRIDGES (ponti) con altre politiche, relative ad ambiente, cambiamento climatico, occupazione, società,
    istruzione, sicurezza alimentare e catena di approvvigionamento, nutrizione, sanità pubblica, coesione, legislazione della
    concorrenza, commercio, ricerca e innovazione, migrazione.

Futuro
             - resilienza per le aziende, intelligente, redditi
sostenibile,    competitiva     (flessibilità   per      affrontare
cambiamento climatico, alla bioeconomia, agli aspetti sociali,
all’alimentazione e alla salute; territoriale per coinvolgere ed
aggregare soggetti diversi intorno ad obiettivi comuni, iniziative
collettive, comunità piuttosto che singoli agricoltori o aziende.

           - sostenibilità delle produzioni incentivi per il
raggiungimento di target ambientali prefissati, valorizzando le
sinergie tra risorse naturali e comunità rurali. Innovazione, sia
tecnologica che sociale, attribuendo un maggior peso alle
questioni legate al lavoro e agli obiettivi sociali (flussi migratori,
aree marginali, inclusione di nuovi agricoltori) e alla
regolamentazione del lavoro.

         - ristrutturazione (ricambio generazionale, politica
alimentare, fornitura bene e servizi)

multifunzionalità

L’azienda Agricola 4.0
I dati diventano ingredienti nel menù aziendale per aumentare produttività, sostenibilità,
competizione in un mondo globalizzato (es. tracciabilità e trasparenza alimentare).

Dati che ci servono:
- esempio VRT tenendo conto di terreno, produzioni, condizioni ambientali, ecc.
- miglioramento dei processi produttivi attraverso controlli lungo la linea di
  trasformazione;
- supporto decisionale con sistemi esperti, modelli, ecc.
- gruppi di lavoro esterni (ditte di cereali per esempio, ecc.);
- ottimizzazione operazioni di pieno campo, ecc.

Interazione nella digital farming
Le macchine devono consentire (vedi automotive):
        - comunicare I/O (formula uno);
         - effettuare operazioni automatiche (raccolta);
         - regolarsi in maniera ottimale;
         - assistere l’autista;
         - integrarsi tra la meccanizzazione aziendale e i processi produttivi.

I costruttori stanno passando dall’hardware al service oriented in i/o data (tipo
cell.), manutenzione programmata, update macchine, controllo motore,
prestazioni con lo scopo di:
           - ottimizzare la taratura della macchina;
           - ottimizzare la progettazione;
           - comunicazione fra macchine;
           - aggiungere app per migliorare la funzionalità;
           - recuperare dati per la gestione del sistema e incrementare il
database.

Vantaggi della digital farming

       grande quantità di informazioni che danno la possibilità di:
       - gestire al meglio l’azienda, la sua progettazione e altre soluzioni operative;
       - migliorare la qualità della gestione;
       - ridurre i supporti esterni grazie al database in house;
       - controllare meglio l’inserimento di innovazioni (modelli);
       - aumento della cultura aziendale (intelligenza);
       - migliori relazioni con i costruttori;
       - miglior interscambio aziende – costruttori;
       - espansione di servizi intangibili (ergonomia, servizi, consulenze, territorio);
       - ottimizzazione dei processi logistici ed agronomici;
       - riduzione di costi dei processi monitorati (meno Pf, concimi, ecc.).

I ricercatori devono fornire, validare e poi gli agronomi devono
applicare:

- sensori adatti (controllo distribuzione, analisi alimenti on
  board, ecc.)
- macchine che possono diventare automatiche
  (selezionatrici, uva pomodori);
- regolarsi automaticamente in base al prodotto
  (vendemmiatrici, mietitrebbie);
- guida automatica o assistita, parametri da adottare;
- software gestionali di macchine e operazioni
- Monitoraggi qualità vegetali NIR
- Accelerometri triassiali per qualità stradale

Possibile Percorso per un oggetto che entra in azienda

Seminare tecnologia, coltivare innovazione, raccogliere informazioni

Conclusioni

- L’agronomo è come il medico… le macchine aiutano, i sensori tengono sotto controllo,
ma la strategia è in mano all’agronomo

- si tratta di investire in conoscenza/ha per raccogliere produzione/ha

- Il controllo ambientale ha moltissime variabili (teorema del caos) e spesso è necessario scegliere la strada
- più opportuna

- l’azienda agricola… la serra… sono sistemi viventi… spesso imprevedibili

Grazie per l’attenzione