Informačné technológie v lesníctve

Rozhovor s Ing. Andrejom Legiňom, výkonným riaditeľom spoločnosti HA – SOFT SK s.r.o.

Ako vnímate prienik informačných technológií a nových trendov do lesníctva?

Lesníctvo samé o sebe je dosť konzervatívne odvetvie. Na jednej strane je to dobré, lebo nie každá novinka prináša so sebou len prínos ale aj riziká. Určite si treba zrátať plusy a mínusy a rozhodnúť sa na základe toho a nie ísť do inovácií za každú cenu. Možno by som tu uviedol jeden príklad z lesníckej histórie na Horehroní.

Jozef Dekret Matejovie sa zaujímal okrem iného aj o modernizáciu spracovania dreva, pretože si uvedomoval, aké náročné a časovo nákladné je používanie sekier pri spracovávaní drevnej hmoty. Jeho vynaliezavý duch ho viedol k hľadaniu riešenia, ktoré by umožnilo efektívnejšie a rýchlejšie spracovanie dreva.

Inšpiráciu našiel vo vtedajšom Štajersku, kde sa už píly bežne používali. Problémom bolo presvedčiť miestnych drevorubačov o výhodách využívania píl. Bolo to niekoľkoročné úsilie, ktoré bolo korunované úspechom až vtedy, keď dohodol dve skupiny miestnych drevorubačov, kde jedna používala klasický spôsob ťažby sekerami a druhá pílami. Až na základe tohto experimentu sa mu podarilo presvedčiť miestnych, že je čas začať využívať píly namiesto sekier. A tak to je aj dnes, lepšie je raz vyskúšať ako stokrát počuť alebo vidieť. Preto sa nových vecí netreba báť.

Vráťme sa ale spať do prítomnosti a skúsme ozrejmiť čitateľom dnes už bežne používané cloudové služby.

Je potrebné si na začiatok uvedomiť, že nie je cloud ako cloud. Je to ako s výberom kde si uložíte peniaze, či do renomovanej banky alebo do nejakej spoločnosti, ktorá je síce na zhodnotenie úspor výhodnejšia ale prináša riziká. Dáta každej spoločnosti sú po pracovníkoch, to najcennejšie čo máte a platí to aj v lesníctve. V dnešnej dobe dokážete z údajov, generovať rôzne výstupy, prognózy a čím viac a presnejších dát máte tým sú možnosti širšie a presnejšie.

Cloudové služby alebo cloud je spôsob ukladania údajov online na úložisko mimo svojho počítača. Šetrí nielen čas a peniaze pre obhospodarovateľa, ale aj životné prostredie. Nechcem zachádzať do podrobností, je veľa dostupných štúdií porovnávania nákladov pre cloudové služby, ktoré si môže čitateľ dohľadať. Je potrebné však brať na zreteľ, že to so sebou prináša aj určité riziká. Dôležitý je výber cloudového partnera, je vhodné zvážiť, kde sa nachádzajú dotyčné servery, akým spôsobom sa s dátami narába a ako je zabezpečená ochrana vašich dát, či už fyzická ale tiež v online priestore. Okrem toho je dobré sa informovať, či okrem samotnej zálohy dát, môže byť táto záloha dát okamžite obnovená, a tiež je dôležité vedieť aj o druhej zložke bezpečnosti, ktorú cloud ponúka a tou je samotné šifrovanie.

Využívanie cloudových služieb už nie je len dominantou veľkých firiem. Efektívnosť, škálovateľnosť, ale hlavne 24 hodinová dostupnosť s najvyššou možnou ochranou dát, si postupne nachádza miesto aj u menších spoločností, ktoré potrebujú mať svoje dáta uložené bezpečne.

Pri výbere cloudového partnera, je vždy potrebné myslieť aj na legislatívu, koncové zabezpečenie, možnosť šifrovania dát a prípadne, sa dopytovať, kde daná spoločnosť má svoje dátové centrum. V každej krajine totiž platia iné pravidlá, či podmienky a určite by žiadneho klienta nepotešilo, keby jeho citlivé, súkromné dáta, už neboli len jeho.

Nech sa pozrieme na otázku ochrany dát akokoľvek, vždy by sme mali myslieť na to, že akékoľvek dáta, ktoré sú naše, sú našim vlastníctvom a mali by mať pre nás hodnotu zlata a preto bezpečnosť dát by mala byť vždy na prvom mieste.

A čo moderné technológie, ako je umelá inteligencia a jej aplikácie? Táto téma začína v súčasnosti čoraz viac rezonovať v médiách.

Využívanie moderných technológií vrátane umelej inteligencie (AI) diaľkového snímania Zeme alebo používania dronov (UAV), internetu vecí (IoT) čoraz viac rezonuje v lesníctve. Nie je to len preto, že by išlo o nejaký módny výstrelok poslednej doby, ale vidíme reálne prínosy nasadenia týchto technológií.

Napríklad pri inventarizácii lesov, kde máme veľa ťažko prístupných miest, sa dá úspešne použiť diaľkový prieskum Zeme alebo drony. Snímky, ktoré takto získame, analyzujeme algoritmami sémantickej segmentácie obrazu, aby sme mohli získať maximum informácií o porastoch. Nielen ich počet, kde máme jasnú predstavu o takmer každom jednom strome, ale aj ich druh. Výskum pokračuje ďalej a aplikujú sa ďalšie postupy na určenie veku na základe získaných výšok. Predstavte si, že výstupom týchto technológií nie sú len "ploché údaje" o porastoch, ale záznam, v ktorom sa môžete pomocou okuliarov virtuálnej reality prechádzať terénom a vďaka historickým údajom sa zamerať na jednotlivé stromy, ako rastú v čase. Samozrejme, vždy však treba brať do úvahy aj ekonomickú stránku každého riešenia, ale platí, že inventarizácia lesov pomocou dronov je čoraz lacnejšia, a teda aj dostupnejšia.

Satelitné snímky Zeme a drony majú však oveľa viac využití. Ak na ne aplikujeme algoritmy na rozpoznávanie obrazu, pridáme informácie, ktoré sme predtým získali z inventarizácie, doplníme ich o meteorologické údaje, ktoré budú odrážať klimatické javy a ich predpovede (napríklad sledovanie rýchlosti a smeru vetra), získame poznatky nielen o detekci požiaru, ale aj o jeho kritických faktoroch, medzi ktoré patrí aj predpokladané šírenie požiaru. Môžeme určiť intenzitu plameňov, smer a rozsah dymu, ktorý vzniká pri lesných požiaroch. Pre hasičov a nasadenie účinnej hasičskej techniky sú potom veľmi cenné informácie týkajúce sa zónovania a prístupnosti postihnutého územia vrátane jeho okolia, pretože informácie z geografického informačného systému, ktoré používa integrovaný záchranný systém, nie vždy zodpovedajú skutočnosti v teréne.

Podobne nám táto technológia pomáha detekovať a odhaliť škodcov stromov. Veľa práce sa vykonalo aj v oblasti predpovedania rastu lesov a chorôb.

Výhodou moderných technológií je, že dokážu prijať obrovské množstvo údajov z rôznych zdrojov a vyhodnotiť ich v reálnom čase. Ak sa zameriame na rast stromov, máme k dispozícii senzory, ktoré nám nepretržite poskytujú množstvo kľúčových údajov. Senzory na meranie pH pôdy, senzory na meranie teploty. Máme merania veku stromov, množstva zrážok. Skrátka, máme veľké množstvo údajov a potom sa algoritmy umelej inteligencie učia, aké sú medzi týmito údajmi vzťahy. Veľmi zjednodušene si možno jeden vzorec predstaviť takto: "stromy na pôde s určitým pH majú tendenciu rásť rýchlejšie".

V prípade predpovedania chorôb je to podobné ako pri predpovedaní rastu. Opäť potrebujeme údaje o kondícii stromov a súvisiacich faktoroch. Na ilustráciu by som uviedol pár príkladov ako: druh stromu, druh pôdy, vlhkosť, teplotu, výskyt škodcov.

Hlavnou témou, ktorá v posledných rokoch rezonuje spoločnosťou, je zmena klímy a potreba prispôsobiť sa jej. Klimatické zmeny so sebou prinášajú množstvo výziev, ktoré sa v neposlednom rade týkajú aj lesníckeho sektora. Podobne ako v predchádzajúcich prípadoch nám algoritmy umelej inteligencie pomáhajú analyzovať veľké množstvo údajov o druhoch stromov, ich biologických vlastnostiach a historických reakciách na klimatické podmienky. Kombináciou týchto údajov získavame lepšiu predstavu o tom, ktoré druhy stromov sú najlepšie prispôsobené novým podmienkam (a nejde len o sucho, teplotné extrémy). Môžeme tiež získať predstavu o podmienkach rastu. Tomu sa potom môžu prispôsobiť lesnícke plány, ktoré možno na začiatku dostatočne nezohľadnili niektoré kľúčové faktory, ktoré nemusia byť lineárne, ale skokové v čase.

Ako príklad by som rád spomenul rastový simulátor Sibyla vyvíjaný na TU vo Zvolene, ktorý môže mať významný prínos pre lesnícky sektor a mohol by prispievať k lepšiemu riadeniu a ochrane lesov. Jeho celoplošné využitie by pomáhalo lesníkom a manažérom lesa získať lepšie informácie, optimalizovať operácie a podporovať udržateľné hospodárenie s lesnými zdrojmi. Samozrejme, toto je skôr téma na národnú koordináciu alebo pre veľkých obhospodarovateľov, ale má obrovský potenciál využitia.

Treba však priznať, že ak nám má moderná technológia priniesť najväčší úžitok v podobe ochrany zdravia a majetku, zníženia nákladov, zvýšenia produktivity, zvýšenia účinnosti a výnosov, musíme pre ňu vytvoriť podmienky. Nestačí len kúpiť technológiu alebo mať dostatočne veľký disk, na ktorom budú uložené údaje, je potrebné vedieť s technológiou správne pracovať, lebo len tak môže splniť naše očakávania.

Ďalšie úskalie súvisí s potrebou posilnenia kybernetickej bezpečnosti, ktorá ide ruka v ruke s každou novou technológiou, pretože ako som už spomenul, pre podnik sú vlastné dáta veľmi cenné.

Je však potrebné byť aj obozretný, pretože umelá inteligencia tak ako oheň môže byť nie len dobrý sluha, ale aj zlý pán a preto je potrebné byť pri jej využití opatrný.

Na záver skúste dať nejaký príklad konkrétneho využitia nových technológií pre bežného lesníka.

Uviedol by som dva príklady.

Prvým je autonómny a nezávislý monitorovací systém do lesa. Ten zaznamenáva zvuky, ktoré na základe rôznych algoritmov dokáže odfiltrovať na prírodné a cudzie. Tie cudzie sú napríklad zvuk motorovej píly, pohyb motorového vozidla, výstrel zo zbrane. O týchto neprirodzených zvukoch dokáže informovať prostredníctvom mobilnej siete aj s určením lokality pôvodu zvuku prípadne ďalších zachytených informácií. Systém dokáže pri vhodnej inštalácii pokryť rozsiahlu oblasť a primárne má slúžiť na odhaľovanie ťažby, vývozu dreva alebo lovu zveri.

Druhým príkladom je elektronická priemerka, ktorá dokáže výrazne zrýchliť prácu pri meraní drevnej hmoty, či naležato alebo nastojato. Princíp je pritom veľmi jednoduchý, kde sa na priemerke predvolia vybrané parametre ako sú dreviny, sortimenty, dĺžky. Takto namerané údaje sa automaticky bezdrôtovo prenášajú do aplikácie. Konkrétne sme to testovali na priemerke Signumat od spoločnosti Latschbacher a aplikácii DREVO od spoločnosti HA-SOFT.

S ďalším rozvojom technológií sa očakáva, že inovácie v lesníctve budú pokračovať a prinesú nové možnosti a výhody pre lesný sektor.

Ďakujem za rozhovor.

Peter Gogola