Adaptive Architekturen zur ?bertragbarkeit von Gew?chshausmodellen

Ziel dieses Projektes ist eine engere Zusammenarbeit zwischen der Gruppe Biosystems Engineering der Humboldt-Universit?t zu Berlin (HUB) und dem BioRobotics Institute der Scuola Superiore Sant'Anna (SSSA), Pisa, Italien. Die internationale Zusammenarbeit wird sich mit dem Thema adaptive Architekturen für die Portabilit?t von Gew?chshausmodellen befassen.
Der Gew?chshausproduktionssektor erlebt einen Trend zur h?heren Automatisierung, der darauf abzielt, einen pr?zisen Gartenbau durch Feinabstimmung der Pflanzenumgebung zu betreiben und somit die Produktion pro Fl?cheneinheit zu erh?hen. H?here Automatisierungsgrade stehen jedoch vor mehreren Herausforderungen in biologischen Systemen, wie: a) einer naturgegebenen Variabilit?t biologischer Organismen, b) einer aktiven Rolle von Pflanzen, Tieren und Menschen bei der Ver?nderung ihrer Umgebung und c) einer hohen Variabilit?t in der Zeit. Bei Gew?chsh?usern führt dies z.B. zu Unterschieden zwischen Kulturen und Sorten, Gew?chshausstrukturen, Klima- und Pflanzeneffekten.
Der Bereich der Entwicklungsrobotik besch?ftigt sich mit ?hnlichen Problemen in einem anderen Kontext. Inspiriert von den mentalen Prozessen w?hrend der menschlichen Entwicklung versuchen die Forscher, adaptive Verhaltensweisen in Robotern zu erzeugen, die hochplastisch, aber dennoch robust bleiben.
In dieser Kooperation werden Methoden der Entwicklungsrobotik und der künstlichen Intelligenz (SSSA) kombiniert, um Modelle der pflanzlichen Photosynthese (als Hauptantrieb für die Bruttoertragsproduktion) zwischen Forschungseinrichtungen und Produktionsgew?chsh?usern (HUB) zu übertragen. Neben dem wissenschaftlichen Grundwert eines neuartigen transdisziplin?ren Forschungsgebietes hat dies auch ein hohes Potenzial, wertvolle Kontrollstrategien für den Pflanzenproduktionsbereich zu liefern.
Die Eignung von adaptiven und pr?diktiven tiefen neuronalen Modellen (SSSA), um Pflanzensignale und Regelungstechnik (HUB) zu beziehen, wird untersucht. Das Erlernen dieser Mappings würde es dem System erm?glichen, die Auswirkungen von Eingriffen auf die Kultur zu antizipieren (SSSA) und damit weitere Techniksteuerung besser zu betreiben (HUB).
Der Aufenthalt von Dr. Schillaci an der HUB zielt auf den Aufbau der Zusammenarbeit ab. Dr. Miranda wird Gew?chshaustechnologien und -messungen vorstellen. Der Schwerpunkt liegt auf einem konzeptionellen Entwurf, um das Potenzial der adaptiven Modelle zu erforschen, die derzeit von der Gruppe von Dr. Schillaci untersucht werden. Der anschlie?ende Aufenthalt von Dr. Miranda an der SSSA zielt auf die Diskussion eines experimentellen Designs zur Entwicklung der zuvor identifizierten adaptiven und pr?diktiven Modelle ab. Darüber hinaus werden beide Aufenthalte genutzt, um die Grundlage für eine gemeinsame Ver?ffentlichung sowie für die Festlegung einer Strategie für die weitere Zusammenarbeit zwischen SSSA und HUB zu schaffen, einschlie?lich der Untersuchung von EU-Finanzierungsm?glichkeiten.