Оценка рисков внедрения системы обработки большого набора данных в животноводстве

Цель исследования – описать концепцию системы сбора и обработки большого набора данных с каждой животноводческой фермы в региональном дата-центре и возможные риски при ее эксплуатации, спрогнозировать экономический эффект от внедрения системы в отрасль. Концепция представляет собой сбор данных от каждого датчика и машины о здоровье, продуктивности, экстерьере, качестве выполнения всех технологических процессов, их предобработку на сервере животноводческого комплекса и передачу информации в региональный дата-центр для обработки, хранения информации с целью дальнейшего предоставления данных потребителям. Представлена таблица с описанием данных и способов их сбора. Данные включают 88 автоматических параметров (87,1 % от общего объема, таких как pH рубца, температура, активность, с достоверностью >93 %) и 13 ручных параметров (12,9 % – результаты генетических тестов, с ошибкой ввода <8 %), собираемых с использованием датчиков, роботов доения, систем мониторинга и ручного ввода. Описано 4 этапа внедрения системы, где на каждом этапе оценены факторы, влияющие на итоговую достоверность информации, хранящейся на региональном сервере с описанием действий, повышающих достоверность информации. Описаны возможные риски и шанс их возникновения при внедрении и эксплуатации системы с использованием оценки меры неопределенности возможных состояний системы, используя формулу вычисления количества информации в сообщении о неравновероятных событиях Клода Шеннона. Используя метод Монте-Карло для моделирования событий, сопряженных с неопределенной вероятностью, на 10 тыс. возможных сценариев оценено распределение энтропии системы рисков. Представлена модель отношения между детерминантами (факторами) и рисками, выраженная эффектом с оценкой его уровня влияния на успешность реализации системы. Полученные результаты наложены на теоретически построенную кривую роста продуктивности на животноводческой ферме, которая потенциально внедрит системы с четырьмя описанными сценариями развития. По базовому сценарию с учетом рисков прогнозируемый удой через 3 года составит 10000–11000 кг/гол/год, а через 10 лет – 13000–14000 кг/гол/год против исходных 8100 кг/гол/год. Для стада в 1000 коров это соответствует дополнительному производству 1900–2900 т молока в год через 3 года и 4900–5900 т – через 10 лет.