.
Dijital ikiz, fiziksel bir nesnenin, hizmetin veya sürecin sanal bir temsilidir. Dijital ikizler, gerçek nesneyi oluşturmadan veya değiştirmeden önce simülasyonlar gerçekleştirmek için kullanılır. Böylece, gerçek varlığı tehlikeye atabilecek hasar ve durumlardan kaçınarak davranışlarını tahmin etmek mümkündür. Halihazırda makinelerin, aletlerin, fabrikaların veya altyapıların dijital ikizleri var. Bunlar üzerinde çalışarak optimizasyonlar yapmak, senaryoları simüle etmek, sorunları tahmin etmek, kestirimci bakım yapmak vb. mümkündür.
Ancak, dijital bir tarım arazisi ikizi oluşturmak, günümüzde bir zorluk olmaya devam ediyor. Büyük veri işleme tekniklerindeki gelişmeler ve yapay zeka kullanan yeni bilgisayar simülasyon modelleri, fiziksel gerçekliğin yeniden yaratılmasına yardımcı olur. Ancak canlı unsurlara dayalı bir gerçekliği simüle etmek daha karmaşıktır.
Canlı unsurlara dayalı bir gerçekliği simüle etmenin zorluğu
Tarımda dijital ikiz kavramı zayıf bir şekilde oluşturulmuştur. Bunun nedeni, canlı “öğelere” (bir bitki veya bitki grubu, bir hayvan veya hayvan grubu, bir meyve veya meyve grubu, yukarıdakilerin hepsinin bir karışımı) dayalı bir gerçekliği dijital olarak temsil etmenin büyük karmaşıklığından kaynaklanmaktadır. bazı zamansal alanlar (ömrü bir yıl olan bitkilere karşı ömrü yüzlerce yıl olan bitkiler) ve mekansal kapsamlar (bir saksı veya küçük bir kalemden, bir bölge veya ülkenin üretimini içerebilecek çiftlik gruplarına kadar) heterojen olarak ve karmaşık. Tarım alanında, Tarım 4.0 ve Otonom Tarım’ın geliştirilmesi, bu sistemlerin karar vermede kilit unsurlar haline gelebileceği yeni senaryolar üretiyor.
Ceviz mahsulünün dijital ikizi
GEDEFEC projesinde, kabuklu meyve çiftlikleri için dijital ikizlerin geliştirilmesi üzerinde çalışıyoruz. Kuruyemişler, tanımları gereği, suyu eksik olanlardır. Su oranı %50’den az olan çok sert kabuğa sahip meyvelerdir. Bu, onları sulama sistemleri olmadan, kuru tarım adı altında endüstriyel olarak yetiştirmeyi mümkün kılar. Bu tür yetiştirme, genellikle taş veya yumuşak çekirdekli meyveler olarak bilinen diğer meyve ağaçları söz konusu olduğunda endüstriyel olarak ilgili değildir.
Suyun sınırlı mevcudiyeti, örneğin bitki sağlığı sorunlarının, sulama koşullarının yanı sıra gübreleme sistemlerinin ve uygulama oranlarının farklı olduğu anlamına gelir. Ek olarak, diğer meyve ağaçlarının esas olarak (meyveyi korumak için) elle hasadına kıyasla, hasat tamamen makineler tarafından desteklenir (genellikle zaten sensörlüdür).
Fiziksel sınır yok
Dijital ikiz kavramı, temsil ettiği bireysel bir fiziksel gerçeklikle ilişkilendirilir. Bu gerçekliğin “klasik” endüstride fiziksel bir sınırı vardır. Tarım alanında olduğu gibi fiziki bir sınır yoktur. Bir parseli suladığımda nem bir sonraki parsele ulaşıyor, bitki sağlığı uygulaması yaptığımda sonraki parsellerdeki bitkilere de ulaşıyor vs. Bir realiteyi diğerinden ayıran fiziksel sınırların olmaması, onları etkileşime sokar ve buna bağlı olarak dijital ikizleri de öyle olmalıdır.
Bu nedenle, bir tarımsal sömürünün dijital ikizinin diğerlerinden izole olarak yaratılması çok sınırlıdır ve anlamsız olduğu söylenemez. Bu sistemleri uygulamaya çalışan tarımsal sayısallaştırma girişimleri, bilgilerin gerçekten faydalı hale getirilmesinin tek yolu olarak aralarında paylaşılmasına izin veren altyapıların ve politikaların oluşturulmasını savunmalıdır. Bu altyapılar, dijital ikizlerin unsurlarını paylaşırken başka amaçları olan mevcut bilgi sistemlerine dayanabilir. Çiftlik yönetim sistemleri (FMIS) ve çiftlik kayıt defterleri, tanımlayıcı verileri yönetme ihtiyacını bir ikizle paylaşır. Ancak çoğu durumda, istismarın mevcut konfigürasyonunda ve sorumlu kamu idarelerine rapor halinde yönetilmesine yönelik araçlardır.
Yağış, kuraklık vb. karşısında davranışı tahmin edin.
Öte yandan, dijital ikiz, mevcut gerçekliği olası değişiklik açısından analiz etmek için bir araçtır. Bir çiftliğin dijital ikizi, gerçeklikte beklenen değişikliklere (yağış, kuraklık, sıcak hava dalgaları vb.) ve bunlara ilişkin eylem olasılıklarına (sulama stratejilerinde değişiklik, modifikasyonlar) dayalı olarak kısa, orta ve uzun vadede olası senaryoları simüle etme kapasiteleri sunar. ağaç budama vb.)
Bu kapasiteler özellikle kabuklu yemişler için geçerlidir. Bu işletme türü, üretimsiz bir ilk yaşam süresine ihtiyaç duyan ve bu eşik aşıldığında onlarca yıl boyunca değer üreten fabrikalara dayanmaktadır. Bu, yalnızca bir veya birkaç hasadı olan ve ekimden sonraki ilk veya ikinci yılda verimli olmaya başlayan ürünlerle ilgili kararlarda risk almak söz konusu olduğunda önemli bir fark yaratır (dikim bitkileri ve tek hasat olan tahıllar, yonca gibi baklagiller) 5 yıl boyunca hasat verebilen, her türlü sebze vb.). Bu durumda, dijital ikiz, yönetimi optimize etmek için önemli bir araç haline gelir.
.
