Южный федеральный университет продолжает работу с многомерными пространственно распределенными почвенными данными. Ученые ЮФУ разработают новую методологию анализа таких данных с использованием ИИ совместно с профессором и деканом из Университета Марвади (Индия).
В 2025 году Российский научный фонд (РНФ) подвел итоги конкурса мегагрантов для проведения фундаментальных и поисковых научных исследований под руководством ведущих зарубежных ученых, в том числе исследований, имеющих прикладной характер. Размер такого гранта составит от 20 до 50 миллионов рублей ежегодно. Срок поддержки — 5 лет с возможностью продления еще на 3 года.
По результатам экспертизы поддержан проект Южного федерального университета «Разработка и внедрение методологии создания цифрового двойника почвы на основе искусственного интеллекта и технологий Big Data» под руководством Танвара Судипа, профессора и декана Университета Марвади (Индия), эксперта в области разработки систем безопасности и построения беспроводных и интеллектуальных сетей.
«Совместная исследовательская инициатива родилась из профессиональных связей между исследователями из Индии и России, общих академических интересов и предыдущих совместных публикаций в области ИИ, больших данных и цифрового моделирования, что идеально соответствует нашим научным интересам в области цифрового картирования почв и устойчивого землепользования. Общее видение развития экологической науки через передовые цифровые технологии, подкрепленное успешным опытом российско-индийских проектов, быстро сформировало взаимопонимание и энтузиазм в отношении этого сотрудничества. Опираясь на прочный фундамент существующих научных связей, мы сможем значительно ускорить прогресс и достичь значительных результатов в создании инновационных решений для здоровья почв и устойчивого сельского хозяйства», — поделился Танвар Судип.
В Московской, Белгородской и Ростовской областях России уже несколько лет действует сеть региональных центров почвенных данных. Их цель — сбор репрезентативной обучающей выборки для моделирования почвенного покрова с помощью ИИ, иными словами, создание «цифровых двойников» почв. В Ростовской области таким центром данных является Центр биоинженерии Академии биологии и медицины ЮФУ, а сбору данных помогают региональный филиал Агрохимической службы России и Министерство сельского хозяйства Ростовской области.
Юрий Литвинов, руководитель Центра биоинженерии ЮФУ, рассказал, что на сегодняшний день оцифровано более 90% почвенных данных региона.
«Имея цифровую версию всех сельскохозяйственных угодий, можно своевременно предоставлять о них информацию фермерам и Министерству сельского хозяйства, можно объективно проводить кадастровую оценку любого участка земли и, что самое главное, рекомендовать, какая доза минеральных удобрений необходима в каждом конкретном случае», — поделился Юрий Литвинов.
Моделирование почвенного покрова требует анализа большого объема почвенных данных, с чем может справиться только искусственный интеллект. Но почвенная информация разрежена, неполна и мультимодальна, а это значит, что не каждый ИИ сможет корректно ее оценить и проанализировать.
«Мои коллеги из Университета Марвади — г. Раджкот, Индия, доктор Раджеш Гупта, доктор Нилеш Кумар Джадав и другие — и я специализируемся на беспроводных и интеллектуальных сетях, кибербезопасности и интеллектуальных системах. Однако мы осознаем, что интеграция передовых цифровых технологий критически важна для решения сложных социальных проблем, выходящих за рамки традиционной сферы ИКТ. Почвоведение и плодородие почв напрямую влияют на устойчивое сельское хозяйство и продовольственную безопасность, что имеет решающее значение для социально-экономической стабильности Индии и мира. Наш междисциплинарный подход отражает стремление использовать интеллектуальные и безопасные сетевые системы на благо общества, сокращая разрыв между инженерией и устойчивым управлением природными ресурсами. Это соответствует глобальным приоритетам умного сельского хозяйства и поддерживает стратегию Индии в области технологической самостоятельности и экологической устойчивости», — пояснил профессор (д-р) Судип Танвар.

Именно поэтому методологию создания цифрового двойника почвы будут разрабатывать почвоведы из Академии биологии и медицины им. Д.И. Ивановского ЮФУ, IT-специалисты из Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ и мировой эксперт из Индии. С российской стороны мегагрант возглавит Светлана Сушкова, руководитель Научно-исследовательской лаборатории интеллектуальных агроэкосистем.
«В настоящее время накоплен большой объем почвенной информации, характеризующейся разнообразием, хронологией получения и разнородными источниками данных. В связи с этим актуальным становится вопрос разработки новых методических решений для реализации оперативного интеллектуального анализа почвенных данных. Предполагается, что эти технологии позволят не только повысить эффективность сельскохозяйственного производства, но и минимизировать затраты на поддержание плодородия почв. Результаты проекта создадут научно-технологическую базу для экологически устойчивых практик управления сельскохозяйственными землями», — пояснила Светлана Сушкова.
В результате будет создана сеть распределенных почвенных баз данных в Ростовской области и разработан графический интерфейс для цифрового двойника почв региона.
«Методология создания цифровых двойников почв с использованием ИИ и больших данных не только углубит научное понимание, но и предоставит конкретные инструменты для фермеров, регуляторов и агротехнологических компаний. Это позволит оптимизировать землепользование, точнее дозировать удобрения и внедрять устойчивые методы ведения сельского хозяйства, что напрямую повысит урожайность и долгосрочное здоровье почв. Такие результаты особенно важны для Индии, где продовольственная безопасность является национальным приоритетом, а также для других стран, сталкивающихся с изменением климата и деградацией земель. Разрабатываемая нами адаптируемая и безопасная цифровая платформа может быть применена в различных агроклиматических зонах мира, помогая странам создавать устойчивые сельскохозяйственные системы и обеспечивать продовольственную безопасность для будущих поколений», — резюмировал Танвар Судип.
Этот проект — наглядный пример того, как российско-индийское научное партнерство способно решать глобальные задачи, создавая инновации с реальным социальным эффектом. Профессор (д-р) Р.Б. Джадеджа, провост, профессор (д-р) Санджит Сингх, про-вице-канцлер, и профессор Нареш Джадеджа, исполнительный регистратор, поздравляют профессора (д-ра) Судипа Танвара с получением этого международного совместного мегагранта между Индией и Россией, который открывает двери для всех заинтересованных сторон.
Справочно: Профессор Танвар Судип является автором/соавтором более 550 научных публикаций (включая 224+ журнальных статей, 420+ работ, индексированных в SCOPUS, и 217+ статей в журналах, индексируемых в SCI/SCIE, включая IEEE/Wiley Transactions). Он является автором/редактором 33 книг (включая 7 авторских книг, 16 отредактированных книг (5 книг в качестве единственного редактора) и 10 отредактированных книг по материалам конференций). Он входит в список 2% лучших ученых мира (последние 6 лет подряд, т.е. 2024–25, 2023–24, 2022–23, 2021–22, 2020–21 и 2019–20). Scopus h-индекс — 98. Имеет более 24 лет преподавательского опыта (лектор, старший лектор, доцент, профессор) и более 20 лет административного опыта (заведующий кафедрой, регистратор, директор). Имеет академические и научные награды национального и международного уровня.
Краткая ссылка на новость sfedu.ru/news/80834

