Tulevaisuuden viljelijä
komentaa robottijoukkoaan




Maanviljelijä juo kahvia kuistillaan ja tarkkailee, miten automaattinen leikkuupuimuri ajelee pellolla. Näin ehkä elokuussa 2030.

Tietenkin myös traktorit toimivat automaattisesti. "Ajanko traktoria mieluummin ohjaamosta vai pellon laidalta?", kysyy Helsingin yliopiston agroteknologian laitos kotisivullaan. Laitos visioi uuttaa viljelytekniikkaa ja vertaa sitä tietokonepeleihin: "Mitä jos käyttäisinkin PlayStationia useamman traktorin ohjaamiseen samalla kertaa?"

Kompastuu vielä hintaan

Maataloudessa kasvintuotanto automatisoituu täysin. Robotit ja muut automaattiset koneet tekevät viljelytoimet pelloilla. Kysymys on enää vain siitä, milloin kuljettajattomat maatalouskoneet tulevat. Teknisesti täysautomaattinen viljatila olisi jo nyt mahdollinen, mutta tulisi liian kalliiksi. Siksi kehitys etenee pienin askelin.
Eri asia on, katselevatko tulevat maanviljelijät robottejaan ikkunasta - ehkä he sittenkin haluavat ohjata automaattisia renkejään mieluummin pellolla kuin pellon laidalla.

Automaattisen viljatilan komentosilta saattaa olla puimurin tai traktorin ohjaamo. Sieltä viljelijä ohjaa kuljettajattomien robottien joukkoa.


Puimuria ohjaa autopilotti

Viljelyautomaatio on helppo kuvitella, onhan hienostunutta tekniikkaa saatavana jo nyt.

Puimureissa, ja vielä nopeammin traktoreissa, yleistyy automaattiohjaus, joka muistuttaa lentokoneen autopilottia. Viljelijä istuu edelleen ohjaamossa, mutta kone kulkee itsestään haluttua ajolinjaa pitkin.

Reitti määritellään tarkalla satelliittipaikannuksella. Tähän mennessä on ollut käytössä vain yhdysvaltalainen gps-paikannus, mutta rinnalle on tulossa eurooppalainen Galileo. Kun ajolinja on aina oikea, säästyy työaikaa ja polttoainetta. Työkaistojen saumoja ei tarvitse ajaa varmuuden vuoksi toista kertaa.

Automaatio auttaa muutoinkin. Esimerkiksi puimurin syöttöautomatiikka säätää nopeutta niin, että saadaan paras puintiteho. Tiedot viljan määrästä ja kosteudesta pellon eri osissa tallentuvat automaattisesti.


Täsmästä automaattiseen

Nykyaikainen viljanviljely on täsmäviljelyä. Pelto on jaettu vyöhykkeisiin, joita muokataan, lannoitetaan ja  käsitellään muutenkin yksilöllisesti. Tarpeelliset tiedot on tallennettu digitaaliseen karttaan, joka laaditaan ilmakuvausten, maanäytteiden ja erilaisten mittausten avulla.

Toistaiseksi viljelijät muuttavat työkoneiden säätöjä käsin siirryttäessä vyöhykkeeltä toiselle, vaikka traktori tai puimuri muuten kulkisikin automaattisesti.

Asiantuntijoiden mukaan seuraava askel kasvituotannon tehostamisessa on täsmäviljelyn automatisointi. Paraikaa tutkijat rakentavat automaattista yhteyttä paikkatiedon ja työkoneiden välille.


Vika pistää ymmälle

Kuljettajalle jää vielä tekemistä, vaikka työkoneet normaalisti toimisivat automaattisesti. Koneet voivat tukkeutua tai muuten häiriintyä. Vika, jonka maajussi hoitaa helposti pois päiväjärjestyksestä, pistää automaatin täysin ymmälleen. Laitteita, jotka korjaavat vikojaan tai ainakin ilmoittavat niistä, pystytään tekemään - mutta ei pikkurahalla.

Ensimmäiseksi täysautomaatio toteutuu esimerkiksi kynnössä ja äestyksessä eli töissä, joissa ei siirrellä materiaaleja. Viljan ja kemikaalien lastaus- ja purkutyötkin ovat lähitulevaisuudessa automatisoitavissa, mutta tämä on kalliimpaa. Esimerkiksi viljan automaattinen tankkaus kylvökoneisiin voi pian tulla käyttöön.

Jotta automaattinen viljely yleistyisi, on vielä ratkaistava turvallisuusongelmat. Vaikka pelto on periaatteessa suljettua aluetta, pitää varautua satunnaisiin liikkujiin. Joku kaupunkilaisulkoilija voi hyvinkin oikaista pellon poikki. Törmäyksien estoon tarvitaan melkein hullunvarma automatiikka.


Sadot kasvavat taas

Keksiessään 1800-luvulla käsitteen "teollinen vallankumous" brittiläinen taloushistorioitsija Arnold Toynbee (yleishistorioitsija Arnold Joseph Toynbeen setä) unohti maatalouden. Ehdottomasti pitäisi puhua teollis-agraarisesta kumouksesta. Modernit teollisuustuotteet ja palvelut olisivat jääneet haaveeksi ilman traktoreita, keinolannoitteita ja uusia viljalajikkeita. Niiden ansiosta jokainen viljelijä ruokkii itsensä lisäksi kymmeniä kaupunkilaisia.

Esihistorialliset maanviljelijät korjasivat vehnää muutamia satoja kiloja hehtaarilta. Nykyään vehnän hehtaarisato lähentelee neljäätuhatta kiloa Suomessakin, vaikka viljelyolot ovat kaukana optimista.

Meidän vuosisadallamme edessä on maatalouden uusi kumous: uudet viljalajikkeet ja tehokas lannoitus nostavat taas satoja. Vehnän teoreettinen huippusato on tutkijoiden mukaan 20 000 kiloa hehtaarilta.

Suuret sadot pitää tuottaa halvalla, ja tämän ratkaisee automaatio.


Artikkelia varten on haastateltu professori
Arto Visalaa Teknillisen korkeakoulun automaatio-
ja systeemitekniikan laitoksesta.


Kalevi Rantanen on diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


Suomalaiselle peltorobotille hopeaa

Teknillisen korkeakoulun opiskelijoiden peltorobotti EasyWheels sijoittui toiseksi tämän vuoden Field Robot Event -kilpailussa Wageningenin yliopistossa Hollannissa. Voitto meni Saksaan, Braunschweigin teknisen korkeakoulun
Helios-robotille. Viime vuonna järjestys oli päinvastainen: Helsinki ensimmäisenä, Braunschweig toisena.

Robotit kilpailivat navigoinnissa, edistyneessä navigoinnissa ja rikkaruohojen ruiskutuksessa, jossa "rikkaruohoja" esittivät golfpallot.

Perusnavigoinnissa Helios ja EasyWheels saivat kumpikin 19 pistettä. Edistyneessä navigoinnissa saksalaisrobotti ampaisi edelle ja keräsi 18 pistettä, kun suomalaiset pääsivät yhdeksään. Ruiskutustehtävän EasyWheels puolestaan voitti 15¬7, mutta tämä ei riittänyt kuromaan eroa umpeen.

Kilpailuun osallistui 16 robottia kuudesta maasta. 


Pelto soittaa viljelijälle

 Täsmäviljelyssä kerätään aika ajoin tietoja pellon eri osien tilanteesta. Hyödyllistä olisi saada informaatiota jatkuvasti.

Tohtori Johannes Tiusanen on väitöstutkimuksessaan kokeillut peltoon upotettuja pienoistietokoneita, peltotiedustelijoita. Satakunnan Ulvilassa kaksitoista tulitikkurasian kokoista tiedustelijaa keräsi kymmenen minuutin välein tietoja pellon kosteudesta ja lämpötilasta sekä lähetti tiedot langattomasti viljelijälle.

Pelto voi pian soittaa viljelijälle ja kertoa, että nyt on sopiva hetki ruveta kyntö- tai kylvötöihin.

Johannes Tiusasen mukaan tulevaisuudessa ehkä pystytään mittaamaan myös kemikaalien määrää. Ravinnepäästöjenkin lähteet saadaan silloin tarkasti selville.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5241
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Lucid unet näen ehkä vähän samantyyppisenä kuin hypnoosin, niiden avulla voinee käsitellä asioita jotka eivät tule suoraan tietoisuuteen ja vaikuttaa siihen miten tietyt piirteet itsessään kokee. Mulla ne kuulu tiettyyn elämänvaiheeseen, olisinko ollut joku 25vuotias tjsp. Painajaisia oli, aika rajujakin jotka toistui samanlaisena lukuisia kertoja, pomppasin unissani sängyssä istumaan ja huusin ja uni vaan jatku ja jatku, näin päällekkäin unta ja todellisuutta. Kesti pitkään ennenkö uni lakkasi...
Lue kommentti