Структуризация агротехнологических знаний для построения онтологий в растениеводстве

Появление большого количества информационных систем и цифровых инструментов для сельского хозяйства неизбежно поднимает вопрос об их совместимости и интеграции в общий производственный процесс. Задачу создания совместимых цифровых платформ, инструментов и сервисов для сельского хозяйства возможно решить с использованием онтологического моделирования. Цель исследований – формализовать сущности, участвующие в проектировании агротехнологий и связи между ними в пригодной для построения онтологической модели форме, а также создать программный инструментарий для структуризации знаний при проектировании агротехнологий. На примере типового сельскохозяйственного предприятия Ленинградской области идентифицированы и изучены информационные потоки системы управления отраслью «растениеводство» на предприятии. Предметом исследования служил процесс проектирования технологии производства продукции растениеводства (агротехнологий). В исследуемом предприятии из 19-и потоков информации, задействованных в принятии решений, 15 основаны на проекте технологии производства, руководитель отрасли растениеводства (агроном) использует 8 и, как правило, только при работе с 1 потоком информации он применяет компьютерные технологии. Разбивка сложного производства на более простые сегменты позволила представить производственный цикл отрасли растениеводства в виде блок-схемы из 11 процессов, связанных материальными и информационными потоками с генераторами, потребителями и накопителями ресурсов. Основой для построения автоматизированных систем прецизионного управления производством растениеводческой продукции служит изучение и идентификация информационных потоков системы управления отраслью «растениеводство» на предприятии. В качестве одного из элементов решения этой задачи разработан программный модуль «Просмотр и адаптация агротехнологий», который представляет собой настольное приложение, работающие под управлением операционной системы Windows. Он предназначен для просмотра ранее созданной базовой агротехнологии, редактирования базы данных хозяйства с последующей адаптацией базовой агротехнологии к данным хозяйства для получения на выходе адаптированной агротехнологии в электронном виде.
The emergence of a large number of information systems and digital tools for agriculture inevitably raises the question of their compatibility and integration into the overall production process. The task of creating compatible digital platforms, tools and services for agriculture can be solved using ontological modelling. The purpose of the research was to formalize the entities involved in the design of agricultural technologies and the relationship between them in a form suitable for constructing an ontological model, as well as to create software tools for structuring knowledge in the design of agricultural technologies. On the example of a typical agricultural enterprise in the Leningrad region, the information flows of the management system for the "plant growing" industry at the enterprise were identified and studied. The subject of the study was the process of designing a technology for the crop products production (agrotechnologies). In the enterprise under the study, out of 19 information flows involved in decision-making, 15 are based on a production technology project, the head of the crop industry (agriscientist) uses 8 and, as a rule, only when working with 1 information flow, he uses computer technology. The breakdown of complex production into simpler segments made it possible to present the production cycle of the crop industry in the form of a flowchart of 11 processes connected by material and information flows with generators, resource eaters and resource accumulators. The basis for building automated systems for precision control of crop production is the study and identification of information flows of the management system for the "crop" industry at the enterprise. As one of the elements of solving this problem, the software module "View and adaptation of agricultural technologies" has been developed, which is a desktop application running under the Windows operating system. It is designed to view the previously created basic agricultural technology, edit the database of the farm, and then adapt the basic agricultural technology to the farm data to obtain the adapted agricultural technology in electronic form.