Структури даних та програмування моделей технологічних процесів рільництва

Анотація

Розглядається застосування цифровізації та ІТ-сервісів у сільському господарстві для формування структур даних, що уможливлюють математичний опис мінливих агрометеорологічних умов окремого календарного періоду. На цій основі пропонується адаптація інформаційних сервісів до супроводу рішень із управління технологічними процесами у рільництві, зокрема під час збирання врожаю культури. Показано роль інформаційно-аналітичних систем, комп’ютерного моделювання та цифрових платформ у зборі та структуризації даних, прогнозуванні клімату та росту культур, оптимізації технологічних процесів, управлінні ресурсами та підвищенні продуктивності агросистем за умов кліматичних ризиків і складності виробничого середовища. Акцентовано на тому, що ІТ в агровиробництві забезпечують моніторинг, планування, моделювання процесів та підтримку управлінських рішень для підвищення ефективності. Окреслено передумови використання ІТ для розробки інформаційно-аналітичних інструментів підтримки прийняття рішень у проектах розвитку агропромислового комплексу. Проведено аналіз існуючих підходів до дослідження технологічних систем із мінливим зовнішнім середовищем за допомогою методів моделювання, зокрема з використанням ІТ. Виявлено основні складові проектів технологічних систем та охарактеризовано вплив зовнішнього проектного середовища. Встановлено причини варіативності зовнішніх умов виконання технологічних процесів (на прикладі збирання врожаю) та обґрунтовано необхідність застосування методів статистичного імітаційного моделювання. Підкреслено доцільність створення сукупності моделей, що відтворюють окремі складові технологічної системи збирання врожаю культурних рослин. Виокремлено компоненти зовнішнього проектного середовища, які визначають ймовірнісне формування тривалості фонду часу на виконання робіт у технологічній системі, а відтак – формують структури даних для побудови імітаційної моделі. Наведено основні елементи методики, яка дозволяє статистичною імітаційною моделлю враховувати вплив агрометеорологічних умов на фонд часу для виконання робіт в осінній період у проектах технологічних систем збирання цукрових буряків. Виконано моделювання та узагальнено його результати. Показано використання методів кореляційно-регресійного аналізу для встановлення закономірностей зміни тривалості природно дозволеного фонду часу відносно планового часу початку збирання врожаю та обґрунтовано кореляційну залежність. Встановлено закономірності зміни тривалості фонду часу на виконання бурякозбиральних робіт і визначено статистичні характеристики цього показника для різних календарних термінів початку робіт. Наведено диференціальні функції розподілу тривалості природно дозволеного фонду часу на виконання бурякозбиральних робіт в осінній період.