Исследования в рамках программы "Приоритет 2030" направлены на технологическое лидерство и обеспечение продовольственной безопасности страны.
"Наша лаборатория занимается разработкой систем ускорения селекции. Это цифровая трансформация селекции в животноводстве (основной стратегический проект) и в растениеводстве (научный проект). Мы создаем технологии, собираем базы данных по животным, в частности по свиньям, и по растениям. <…>. С одной стороны, идет запрос от индустрии, с другой стороны, индустрия смотрит на наши разработки и думает, как их у себя внедрить, то есть что-то мы рекомендуем производственникам, что-то они у нас просят, и мы для них делаем. Студенты, магистранты, аспиранты на этом учатся, подключаются к работе. Сейчас все научные исследования в университете идут в этом русле в рамках программы "Приоритет 2030" и национального проекта", – сказал руководитель лаборатории интеллектуальных систем, доцент БашГАУ, кандидат технических наук Алексей Катков в программе "Земля Санниковой" на "Радио России-Башкортостан" 15 сентября 2026 г.
- Сократить селекционный цикл и вывести сорта нового поколения с повышенной урожайностью – задача в растениеводстве. В животноводстве – повысить продуктивность и увеличить объемы производства мяса. Все это – на новом уровне цифровой трансформации, используя компьютерное зрение, ИИ, робототехнику.
О Центре агронетики
Алексей Катков:
"Мы занимаемся аграрной наукой, создаем эти технологии и внедряем их в сельскохозяйственное производство. У нас создано несколько лабораторий, которые объединяются под общим названием "Центр агронетики": наша лаборатория интеллектуальных систем, лаборатория систем автоматики, управления и робототехники, лаборатория фитотроники и цифрового фенотипирования, лаборатория беспилотных систем в АПК и лаборатория платформенных решений и цифровых систем в животноводстве. И в "Центре агронетики" студенты получают новые компетенции на стыке наук".
О фенотипировании на цифровом столе
- На базе БГАУ открылся Российский центр цифрового фенотипирования на платформе "ПУСК".
"В этом году мы стали Всероссийским центром цифрового фенотипирования и реализуем государственные задачи при взаимодействии с ведущими российскими вузами в области селекции растений.
- Фенотипирование – это описание внешних признаков. Селекционеры выводят новые сорта на основе анализа совокупности данных, когда оцениваются внешние признаки, генотип, условия выращивания и почвенные условия.
Наша задача – обеспечить автоматический сбор фенотипических, то есть внешних данных растений. Это делается с помощью камер, специальных программно-аппаратных комплексов, которые разрабатываются на базе нашего университета. Мы достаточно давно этим занимаемся. Зная наши разработки, Министерство сельского хозяйства РФ дало нам такое поручение".
Сергей Шамукаев, старший научный сотрудник лаборатории интеллектуальных систем, доцент БашГАУ, кандидат технических наук:
"Мы работаем над тем, чтобы снизить влияние так называемого человеческого фактора на результат фенотипирования. Человек не будет все это вручную описывать, его задача – правильно разложить растение на цифровом столе фенотипирования, расправить листики и программа автоматически сделает фотосъемку, посчитает количество листов, длину стебля, форму и цвет плодов (бобов для гороха, например) и все это сохранит в виде количественного результата, чтобы внести в общую базу данных".
О климатических камерах
"Добавлю, классическое фенотипирование агрономы проводят только два раза: в момент появления пятого-шестого листа (у гороха) и в конце, когда растение созрело, а для селекции важны и промежуточные стадии. И сейчас мы в новых фитотронах можем в течение всего процесса произрастания растения многократно проводить фенотипирование в автоматическом режиме без участия человека.
- Фитотрон – это климатические камеры с программируемым микроклиматом для выращивания растений.
Сейчас у нас в БГАУ в фитотронах произрастает 100 селекционных сортов гороха. Они до этого росли в разных регионах от Краснодара до Сибири. Мы их собрали вместе, посадили в один фитотрон по шесть штук каждого сорта и посмотрели, как они растут в одинаковых условиях. Климатическая камера – фитотрон – позволяет моделировать программируемый микроклимат".
В три раза быстрее
Алексей Катков:
"Сейчас селекционеры свои сорта отправляют по разным регионам и смотрят, как растения там себя ведут, чтобы дать рекомендации по зонам выращивания, а в климатической камере мы можем смоделировать любые условия: засуху, заморозки и т.д. Организация "стресса" – один из способов сокращения периода вегетации растения, потому что у него в этих условиях задача – как можно быстрее оставить потомство, то есть это тоже позволяет ускорить селекцию.
- Время диктует, что надо быстрее выводить собственные сорта растений: сократить период с 10-15 лет до 3-4 лет. Это реально. Мы над этим работаем".
Бонитировка с компьютерным зрением
Алексей Катков:
"Селекция в свиноводстве направлена на то, чтобы поддерживать чистоту пород, увеличивать их продуктивность, иначе порода просто выродится, произойдет деградация признаков.
- Бонитировка (по сути, то же фенотипирование) свиней позволяет отобрать животных, которых можно оставить на воспроизводство потомства.
Сейчас человек вручную оценивает много внешних признаков, и, во-первых, это небезопасно, во-вторых, также присутствует субъективный элемент, в-третьих, животное в станке тоже испытывает стресс. Задача – сделать все быстро.
- Мы ставим задачу автоматизировать процесс с помощью камер технического зрения.
Для этого у нас уже создана установка, смонтирована в селекционно-генетическом центре, где мы собираем видеоданные с пяти камер по каждому животному, анализируем их, обучаем ИИ, строим алгоритмы. Сейчас уже по длине туловища и по количеству сосков мы получили данные, которые с точностью более 90% позволяют определять эти признаки. И по другим признакам ведем работу. В ближайшее время получим результаты".
О перспективном
"Университет начинает себя позиционировать как центр цифрового фенотипирования биологических объектов в целом. Мы не ограничиваемся горохом и свиньями. Одно из планируемых направлений развития – телеветеринария: с помощью камер дистанционно оценивать состояние здоровья животного, микроорганизмы, которые находятся в помещениях, прогнозировать риск возможности развития заболеваний".
Также в интервью:
– "Нам говорят: «Давайте быстрее своих роботов!»", – о том, что "это делается не взамен агрономам и селекционерам, а в помощь им";
– "На описание признаков у гороха уходит до 10 минут, а нам надо за 10-15 секунд", – о том, что процесс фенотипирования ускоряется в десятки раз;
– "Это позволяет получать точные геометрические размеры с изображения", – еще о цифровом столе фенотипирования;
– "От небольших, как холодильник, до больших, как комната", – о модельном ряде климатических камер;
– "Агроном программирует условия выращивания и дальше установка их поддерживает автоматически", – еще о принципе работы фитотрона;
– "За зиму успели провести три цикла, то есть это в три раза ускорит селекцию, а вообще, можно получать в год до пяти-шести генераций", – о том, что климатические камеры позволяют в течение года получать несколько урожаев растений и проверять селекционные признаки;
– "Мы можем составить математическую модель роста и развития растения в зависимости от условий", – о том, что программно-аппаратные комплексы для фенотипирования, разработанные нашими учеными, позволяют строить облако точек и 3D-модели растений и сохранять эти модели на разных фазах роста и развития;
– "По гороху мы вместе со студентами разметили 2,5 тысячи фотографий", – о вовлечении молодежи;
– "Она помогает своими знаниями по зоотехнии ребятам-айтишникам", – о взаимодействии студентов разных специальностей;
– "Собираются люди со всей России", – о привлечении в проект экспертов, связанных с цифровым фенотипированием;
– "Это общедоступная платформа Минсельхоза", – о платформе "ПУСК", что значит "Программа Ускоренной Селекции Культур";
– "Возможно, по мере наполнения данными она тоже приобретет всероссийский статус", – о платформе "СвиГен", которая является модульной системой управления племенной ценностью;
– "Обучение происходит в несколько этапов, пока не получим нужную нам точность", – о том, как нейросеть обучается бонитировке;
– "Данные, которые сейчас собираются, становятся ценностью", – о перспективе монетизации;
– "Живут как в больнице", – о том, что в современных свинокомплексах – стерильные условия;
– "Нам нужны роботы, которые будут работать в полях", – о перспективном направлении на 2027-28 годы.
