Učenje, kako manevrirati z visoko tveganimi vidiki kmetijske industrije, dobiva nov pomen za študente zvezne države Mississippi prek 3-D virtualne resničnosti in univerzitetne tehnološke pobude Future Growers.
Edinstven simulirani rastlinjak, ki se bliža zaključku in je bil razvit s prizadevanji pobude za sodelovanje med univerzami, ne bo samo dal bodočim kmetom varnejše vrhunsko orodje, temveč bo na novo opredelil čas, potreben za analizo rastlinska pridelava. Projekt je partnerstvo Oddelka za rastlinstvo in vede o tleh MSU na Visoki šoli za kmetijstvo in biosisteme ter Centra za napredne sisteme vozil.
Glavna raziskovalka, ki se financira z zvezno donacijo, je Amelia Fox, klinična profesorica znanosti o rastlinah in tleh, ki je dejala, da bo ta sistem nadzorovanih pogojev v 3-D študentom za razliko od katerega koli običajnega rastlinjaka v kampusu omogočil popoln dostop do nadzora okolja.
»Z navidezno resničnostjo se lahko lotimo poučevanja visoko tveganega kmetijskega podjetja, opredeljenega kot vse, kar bi lahko povzročilo znatno izgubo – od izgube življenja ali okončin do izgube proizvodnje, opreme ali zalog. Od tega, kako nadzirati rastlinjak ali perutninsko hišo, do tega, kako upravljati traktor, lahko virtualna resničnost učencem pomaga, da se naučijo varno krmariti v situacijah z visokim tveganjem,« je dejal Fox. »Želimo, da imajo učenci dostop do neuspeha. Bolj ko se seznaniš z neuspehom, večja je verjetnost, da ga lahko preprečiš.«
Fox je dejal, da je pandemija COVID-19 dodatno pokazala potrebo po tovrstni tehnologiji.
"Ena od najboljših plati pandemije COVID-19 je, da nam je pokazala, kako lahko tehnologija izboljša učenje iz oči v oči, ki ima omejitve," je dejal Fox.
Daniel Carruth, izredni raziskovalni profesor pri CAVS, je dejal, da je ekipa pristopila k prototipu v treh delih, pri čemer je najprej modelirala sam rastlinjak z nastavitvami temperature, vode in hranil, preden je razvila nadzorno ploščo in uporabniški vmesnik.
»Cilj navidezne resničnosti je študentom omogočiti hitrejši dostop do nečesa, do česar ne bi nujno imeli dostopa. S tem sistemom lahko učenci zdaj dokončajo sajenje, rast in žetev v nekaj urah v primerjavi z meseci, ki so potrebni v resničnem svetu.«
Prototip ekipe zdaj izpopolnjuje Pulseworks, LLC, vodilni svetovni proizvajalec simulatorjev gibanja. Nato bo Richard Harkess, profesor znanosti o rastlinah in tleh, uporabil tehnologijo v svojem tečaju pridelave pridelkov v rastlinjakih, upajmo, da do prihajajočega jesenskega semestra.
Študenti bodo gojili špinačo, solato in paradižnike v virtualnem rastlinjaku od semena do trga, vzpostavili okoljski nadzor in nato preverjali, hranili in zalivali svoje pridelke, medtem ko bodo odpravljali težave zaradi pritiska žuželk in bolezni ter več. Ekipa bo tudi preizkusila učinkovitost sistema z merjenjem, koliko se učenci iz njega naučijo.
Harkess je dejal, da tehnologija edinstveno postavlja študente, da si pridobijo praktične izkušnje z upravljanjem nadzora rastlinjakov, do česar do te točke niso imeli dostopa.
»Celo v univerzitetnem okolju študenti nimajo dostopa do nadzora v običajnem rastlinjaku, ker lahko ena majhna napaka ubije veliko število rastlin. V komercialnem okolju so vložki še večji, saj obstaja možnost izgube deset tisoč dolarjev v proizvodnem okolju, če pride do škode na pridelku,« je dejal Harkess. "Medtem ko vsak od mojih študentov pridela pridelek od semena do trga v običajnem rastlinjaku, je bilo vse, kar so se naučili o nadzornem sistemu, do zdaj teoretično."
Harkess je dejal, da ga pri tehnologiji najbolj navdušuje dostop do resničnih posledic v virtualnem okolju.
»Študentje se bodo lahko naučili podrobnosti nadzora okolja, vključno z osvetlitvijo, hlajenjem, ogrevanjem, senčenjem in še več. Razvijanje tega naprednega nabora spretnosti jim posledično pomaga pri poklicni rasti in hitrejšem napredovanju v delovni sili,« je dejal. "Možnost, da naše študente postavimo v situacijo, ko so odgovorni za rastlinjak, kjer gojijo več pridelkov, jim daje pravi občutek, kaj bodo počeli, ko bodo na terenu in delajo v proizvodnem okolju."
Projekt je financiran s triletno donacijo USDA Nacionalnega inštituta za prehrano in kmetijstvo, ki traja do julija 2022 in je iz pobude organizacije Food and Agriculture Cyberinformatics and Tools (FACT).
Med sodelavci sta Christopher Hudson, raziskovalni inženir CAVS, ki izvaja modele temperature in rasti rastlin za virtualni rastlinjak, in Shuchisnigdha Deb z Univerze v Teksasu v Arlingtonu, ki sodeluje z raziskovalci MSU pri oceni zasnove in uporabe virtualnega rastlinjaka v učilnica. Poleg podjetja Pulseworks industrijski partnerji vključujejo Wadsworth Control Systems, ki razvija sisteme za avtomatizacijo rastlinjakov, vključno s klimatskimi napravami, sistemi zaves in avtomatizacijo zračnikov, ter Chore-Time, oddelek podjetja Chore Time Brock, vodilnega svetovnega oblikovalca, proizvajalca in prodajalca kmetijskih sistemov. in rešitve.
Za več o projektu obiščite www.futuregrowers.cals.msstate.edu. Za več informacij o Oddelku za vede o rastlinah in tleh obiščite www.pss.msstate.edu. CAVS je na spletu na www.cavs.msstate.edu.