Superintelligente Weinberge: UIdaho-Studenten entwickeln Komponenten, die Winzern helfen, ihre Effizienz zu steigern

Dec 30, 2023

Auf einem Hügel in Virginia mit Blick auf Wälder aus Amberbäumen, Sassafras und Bergahorn staunte eine Gruppe von Studenten der University of Idaho aus Coeur d'Alene über die Luftfeuchtigkeit im August.

Der Wert lag bei über 80 Prozent, was die Schüler des Inland Empire nicht gewohnt waren.

„Wenn die Luftfeuchtigkeit in Nord-Idaho hoch ist, beträgt sie etwa 40 %“, sagte Nikoloi Tiong, ein Informatik-Absolvent. „Alles, was höher ist, wird ziemlich drückend.“

Tiong und Mary Everett, die an der U of I ihren Doktortitel in Informatik macht, und Garrett Wells, ein Masterstudent in Robotik, standen auf einer hügeligen Fläche ehemaligen Waldes, der abgeerntet wurde, um Platz für einen Weinberg zu schaffen.

Das Trio war von den Eigentümern der Laurel Grove Wine Farm beauftragt worden, Komponenten für eine automatisierte Weinkellerei zu bauen und zu installieren. Die Arbeit würde künstliche Intelligenz und Big Data nutzen, um den Weinanbauprozess zu überwachen. Darüber hinaus würden Informationen zu Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Bodenfeuchtigkeit und Säuregehalt sowie tägliche Bilder von Trauben und Reben gesammelt und in einem Megacomputer gespeichert. Die Daten würden den Winzern zugänglich gemacht, egal wo auf der Welt sie wohnen.

Die Studenten brachten Komponenten mit, flogen von Spokane an die Ostküste und verbrachten zwei Tage in der nordwestlichen Ecke des Bundesstaates Old Dominion, um auf dem 120 Hektar großen Hügelland Wetterstationen einzurichten. Sie überprüften die Instrumente und stellten sicher, dass die von den Stationen gesammelten Daten übertragen, gespeichert und den Winzern zugänglich gemacht wurden. Die in Coeur d'Alene ansässigen Studenten der U of I kämpften mit den Elementen, einschließlich schwüler Hitze und einem heftigen Regensturm.

„Ich habe keine Sonnencreme mitgebracht, deshalb habe ich mir einen richtig schlimmen Brand zugezogen“, sagte Well, der mit einem DPS durch das hügelige Land stapfte und die Punkte festlegte, an denen die Stationen und ihre Sensoren errichtet werden sollten. Wells aus Boise erwarb einen Bachelor-Abschluss am College of Engineering in Moskau, bevor er für seinen Master an das Robotikzentrum in Coeur d'Alene wechselte.

Zu Tiongs Arbeit – er arbeitet gleichzeitig an einem Master- und einem Doktortitel – gehörte die Einrichtung von Kameras und die Sicherstellung, dass das von ihm entwickelte Computerprogramm Bilder vom Standort Virginia in die Datenbank des Winzers übertragen würde.

Everett, eine ehemalige Marketing-Studentin an der University of I in Lewiston, ist heute Computergenie und schreibt ihre Dissertation über die Automatisierung in der Landwirtschaft mithilfe künstlicher Intelligenz. Sie ist für den Aufbau des Systems verantwortlich, das die Datenerfassungskomponenten in einem leicht zugänglichen Format zusammenführt.

Die Besitzer scherzten, dass ihr gesamter Betrieb von der Arbeit des Studenten abhänge, sagte Everett mit einem Lächeln. „Kein Druck, schätze ich.“

Das Informatik-Robotiklabor der University of Idaho in Coeur d'Alene, Teil des College of Engineering, ist eine praktische Umgebung, in der Studenten die Software-Gehirne oder Algorithmen der künstlichen Intelligenz entwickeln. Im Labor im Hedlund-Gebäude auf dem Campus des North Idaho College nehmen ein Dutzend Roboter gemeinsam mit den Studenten Platz ein, um die Maschinen zu nutzen, zu verbessern und zu warten.

Professor und Forschungsdozent John Shovic sagte, dass das Weinbergprojekt, sobald es in Betrieb ist, den Einsatz eines intelligenten Kommunikationsnetzwerks ermöglichen wird, um Laurel Grove Wine Farms dabei zu helfen, den Stromverbrauch zu senken und die Betriebskosten zu decken.

„Wir stellen die künstliche Intelligenz bereit, um den Winzern verwertbare Informationen, Mikroklima- und Umweltinformationen für den Betrieb ihres Weinguts zu liefern“, sagte Shovic. „Wir sind uns nicht sicher, welche Art von Daten sie für ihre Entscheidungen benötigen, also sammeln wir viele davon.“

Die Minimierung des Energieaufwands, der normalerweise für die Instandhaltung eines Weinbergs erforderlich ist, führt zu einer nachhaltigeren, weniger belastenden Anbauumgebung, sagte Shovic.

„Es wird ihnen ermöglichen, bei der Weinherstellung bessere Arbeit zu leisten“, sagte er.

Sobald die Fehler im System beseitigt sind, hoffen die Studenten, ähnliche Systeme in Weingütern in Idaho und Washington zu installieren. Sie stehen bereits mit einigen Lewiston-Winzern in Kontakt.

„Wir versuchen im Grunde herauszufinden, wie Winzer einen besseren Anbau mit weniger Energieaufwand und mehr Effizienz erzielen können“, sagte Everett.

Artikel von Ralph Bartholdt, Hochschulkommunikation und Marketing.

Fotos von Nikolai Tiong.

Videobearbeitung von Garrett Britton, University Visual Productions.

Veröffentlicht im Januar 2023.

Instagram: https://www.instagram.com/uidaho/

Youtube: https://www.youtube.com/user/uidahovideo

Facebook: https://www.facebook.com/uidaho