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Verbundprojekt: Künstliche Intelligenz für eine effiziente und resiliente Agrartechnik - Teilprojekt A (KINERA)
Projekt
Förderkennzeichen: 28DK109A20
Laufzeit: 19.04.2021
- 18.10.2024
Fördersumme: 914.172 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Stichworte: Informations-Kommunikationstechnologie, Sensorik, Wissenstransfer/Vernetzung, Künstliche Intelligenz, Boden (Bodenschutz, Bodenfruchtbarkeit, Bodenbearbeitung), Datenmanagement, Ackerbau, Digitalisierung, Digitale Welt, Präzise Landwirtschaft
Ziel von KINERA ist die Steigerung der Effizienz und Resilienz von verfahrenstechnischen Prozessen der Agrartechnik durch den gezielten Einsatz von Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI). Dabei ist wesentlich, dass die im Projekt betrachtete Bestelltechnik -- eine komplexe Schlepper-Anbaugeräte-Kombination sowie ein autonomer Roboter -- in eine betriebliche (Edge) und überbetriebliche (Cloud) IT-Infrastruktureingebunden wird. Dies ermöglicht einen zielführenden Einsatz von KI auf mehreren Prozessebenen. Ein übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Erhöhung der Maschinenauslastung durch den Einsatz von verteilten KI-Konzepten auf Maschinenebene sowie Optimierungsverfahren auf der betrieblichen Ebene (z.B. Maschinenlogistik). Verfahren des maschinellen Lernens werden darüber hinaus für das Erlernen adäquater Modelle der Landmaschinen eingesetzt, welche auf Basis der erfassten Maschinendaten ermöglicht wird. Ein weiteres Arbeitsziel von KINERA ist die Entwicklung einer Simulation zur Eruierung des Potentials von Schwarmrobotik im agrartechnischen Kontext. Auf Basis von in-situ erfassten Roboterdaten ("Phoenix" Roboter der UHOH), wird ein digitaler Zwilling modelliert und in-silicio vervielfacht, was eine simulative Skalierbarkeitsanalyse (z.B. für Flächenleistung) erlaubt. Weiteres Ziel ist die Erhöhung der Zuverlässigkeit des Gesamtsystems. Durch die Wahl einer geeigneten Systemarchitektur wird eine gesteigerte Resilienz gegenüber externen Störeinflüssen (z.B. Unterbrechung der Konnektivität und Datenverfügbarkeit) erreicht, um die Betriebsfähigkeit eines digitalisierten Landwirtschaftsbetriebs aufrecht erhalten zu können. Der Landwirt selbst ist ein entscheidender Faktor für die Zuverlässigkeit, was eine Erleichterung der Bedienbarkeit komplexer Landmaschinen zu einem weiteren Ziel von KINERA macht. Durch KI-basierte Analyse erfasster Maschinendaten auf der Cloud-Ebene, wird ein Entscheidungsunterstützungssystem für den Landwirt umgesetzt.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenbau
