“กูปรีอัลกอริทึม” นวัตกรรมเกษตรอัจฉริยะ "ปลูกทุเรียนภูเขาไฟศรีสะเกษ" หนุนท่องเที่ยวชุมชน

คณะวิจัยจาก 3 มหาวิทยาลัย ประกอบด้วย รศ. ดร.พรรณี สวนเพลง และ ผศ.ดร.ฐิติยา เนตรวงศ์ จากมหาวิทยาลัยสวนดุสิต ศ.ดร.กิตติศักดิ์ เจิมสิทธิประเสริฐ มหาวิทยาลัยธุรกิจบัณฑิตย์ และ อ.พัฒนพงษ์ โพธิปัสสา มหาวิทยาลัยราชภัฏศรีสะเกษ ได้ร่วมกันพัฒนา “กูปรีอัลกอริทึม” นวัตกรรมเกษตรอัจฉริยะส่งเสริมการปลูกทุเรียนภูเขาไฟศรีสะเกษ พร้อมทั้งได้รับการตีพิมพ์บทความวิจัยในวารสารนานาชาติ Energies และ Scholar Community Encyclopedia ซึ่งมีนักวิจัยทั่วโลกมากกว่า 1.5 ล้านคนเข้าใช้งาน


วัตถุประสงค์ของการวิจัยนี้ เพื่อพัฒนานวัตกรรมเกษตรอัจฉริยะส่งเสริมการปลูกทุเรียนภูเขาไฟศรีสะเกษรองรับการท่องเที่ยวหลังโควิด-19 ภายใต้แนวคิด “Local สู่ Global” โดยใช้อัลกอริทึมเพิ่มประสิทธิภาพที่พัฒนาขึ้นใหม่ที่เรียกว่า Kouprey-inspired Optimization (KIO) เพื่อช่วยจัดการพลังงานในการเกษตรอัจฉริยะเพื่อสนับสนุนการท่องเที่ยวเชิงชุมชน ซึ่งริเริ่มด้วยโหนดพลังงานอัจฉริยะสำหรับลดต้นทุนด้านพลังงานและแรงงานในการปลูกทุเรียนภูเขาไฟ รวมถึงและที่พักในสถานที่ท่องเที่ยวชุมชนในจังหวัดศรีสะเกษ เพื่อยกระดับการท่องเที่ยวเชิงเกษตรและเปิดรับนักท่องเที่ยวหลังโควิด-19


รศ. ดร.พรรณี เปิดเผยว่า โครงการวิจัยนี้อยู่ภายใต้ทุนสนับสนุนงานพื้นฐานจากกองทุนส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม มีจุดเด่นตรงที่การพัฒนากูปรีอัลกอริทึมจากการจำลองการวิ่งและเติบโตของกูปรี สัตว์ที่มีเฉพาะในแถบชายแดนไทย-กัมพูชา ซึ่งเป็นวัวป่าตระกูลหนึ่งที่มีพฤติกรรมการหาอาหารและย้ายถิ่นฐานที่น่าสนใจ ทำให้สามารถเอาชีวิตรอดจากการถูกล่าโดยน้ำมือมนุษย์ได้ โดยกูปรีจะอพยพทั้งในแบบของการเดินทางตามจ่าฝูง การปะปนไปกับฝูงวัวแดง และการแยกตัวของวัวหนุ่มออกจากฝูงก่อนจะกลับมารวมฝูงใหม่ ซึ่งจากบันทึกของ นพ.บุญส่ง เลขะกุล ผู้บุกเบิกงานอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติของไทย ที่พบรอยกูปรีในแถบเทือกเขาพนมดงรักชายแดนประเทศไทย-กัมพูชาเมื่อปี 2488 จนสุดท้ายในปี 2549 ขณะที่เจ้าหน้าที่ของอุทยานแห่งชาติภูจองนายอย จ.อุบลราชธานี ออกลาดตะเวนบริเวณเทือกเขาพนมดงรักใกล้รอยต่อประเทศกัมพูชาและ ส.ป.ป.ลาว มีรายงานว่าค้นพบกูปรีในบริเวณดังกล่าว


ข้อมูลดังกล่าวพบว่า สัตว์ป่าหายากประเภทนี้มีการอพยพฝูงที่มีสมาชิกประมาณ 20 ตัว ค่อนข้างมีรูปแบบที่ชัดเจน โดยมีจ่าฝูงเป็นผู้นำออกหากินและย้ายที่อยู่ ส่วนกูปรีตัวเมียและกูปรีเด็กติดตามจ่าฝูง ขณะที่กูปรีวัยหนุ่มส่วนใหญ่มักแยกออกไปคนละทางรวมถึงทิศตรงข้ามกับฝูงเพื่อหาแหล่งอาหารใหม่ๆ เมื่อถึงช่วงเวลาที่จ่าฝูงแก่ตัวลง หนึ่งในวัวหนุ่มเหล่านี้ที่มีคุณสมบัติสูงกว่าในการนำฝูงจะถูกเลือกเป็นจ่าฝูงตัวใหม่

ด้วยเหตุนี้ คณะวิจัยจึงได้นำสมาชิกในฝูงกูปรีมาแทนประชากร เพื่อใช้หาคำตอบของสมการเชิงเส้น โดยประชากรกูปรีที่หาค่าที่ดีที่สุดได้ในขั้นตอนเริ่มต้นจะถูกสมมติให้เป็นจ่าฝูง ในแต่ละรอบการทำงานอัลกอริทึมนี้จะสร้างโซลูชั่นคู่แข่งกับจ่าฝูงโดยนำทิศทางการแตกฝูงของวัวหนุ่ม การแตกฝูงในทิศทางต่างๆ จากเดิมนี้เองคือกระบวนการเขย่าค่าเพื่อให้ได้วิธีการใหม่ที่จะนำไปเปรียบเทียบกับจ่าฝูงในรอบการทำงานก่อนหน้า 

คณะวิจัยได้เสนอโมเดลการนำขั้นตอนวิธีหารค่าที่เหมาะสมที่ได้รับแรงบันดาลใจจากกูปรี โดยนำข้อมูลจากเซนเซอร์วัดความชื้นของดิน ระดับความเป็นกรดด่าง ส่งผ่านบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 ก่อนส่งไปยังศูนย์กลางของระบบเพื่อประมวลผลค่าจากเซนเซอร์ที่กระจายในสวนทุเรียนในฐานะพามีเตอร์ในสมการเชิงเส้นที่จะพิจารณาการจ่ายกระแสไฟฟ้าไปควบคุมชุดให้น้ำ ให้ปุ๋ย รวมถึงการเลือกใช้แหล่งพลังงานในสวนทุเรียน


การนำแนวคิดดังกล่าวมาใช้ร่วมกับเซนเซอร์วัดสภาพแวดล้อมและเทคโนโลยี IoT ข้างต้น ช่วยให้การดูแลสวนทุเรียนภูเขาไฟในจังหวัดศรีสะเกษเข้าสู่แนวทางของเกษตรประณีต ช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านการให้น้ำ ปุ๋ย รวมถึงค่าใช้จ่ายด้านพลังงานและแรงงานในสวน ซึ่งเป็นแนวทางหนึ่งที่จะเพิ่มกำไรในการทำสวนทุเรียนภูเขาไฟให้แก่เกษตรกร เพื่อยกระดับคุณภาพชีวิตของชาวสวนให้ดียิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม การผลักดันให้เกิดแหล่งจ่ายพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์ พลังงานจากน้ำ พลังงานจากลม รวมถึงการสร้างเครือข่าย IoT เพื่อใช้ในการเกษตร ยังเป็นสิ่งที่เกษตรกรชาวสวนทุเรียนภูเขาไฟ รวมทั้งพืชอื่นๆ ที่ต้องการการสนับสนุนจากภาครัฐเพื่อลดต้นทุนในการนำระบบนี้ไปใช้

“การรวมกันของกูปรีอัลกอริทึมและโหนดพลังงานอัจฉริยะช่วยให้จัดการสวนทุเรียนภูเขาไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ และใช้พลังงานสะอาดร่วมกับพลังงานไฟฟ้าแบบดั้งเดิมในจังหวัดศรีสะเกษ ซึ่งมีพลังงานแสงอาทิตย์ 8 ชั่วโมงต่อวัน จึงเพียงพอสำหรับการเกษตรอัจฉริยะและการท่องเที่ยวโดยชุมชนในตอนกลางวันและตอนเย็น นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้ประกอบการทั้งภาคเกษตรและการท่องเที่ยวลดต้นทุนแรงงานของธุรกิจได้ประมาณร้อยละ 30 และในภาคพลังงานสามารถลดต้นทุนได้ร้อยละ 50 โดยคณะวิจัยจะนำต้นแบบนี้ไปขยายผลในสวนทุเรียนพื้นที่ระเบียงเศรษฐกิจภาคตะวันออกหรืออีอีซี ซึ่งเป็นเขตเศรษฐกิจที่สำคัญในการผลิตทุเรียนเพื่อการส่งออกของประเทศ และใช้น้ำค่อนข้างมากในการปลูกทุเรียน”