Откуда ноги растут: Исследование по заказу Мурманского арктического государственного университета. Результат ниже:

Аннотация

Цель — разработка системного подхода к внедрению на северных оленеводческих территориях современных цифровых технологий. Исследования ограничиваются двумя самыми крупными оленеводческими странами мира — Россия и Финляндия.

Актуальность работы объясняется тем, что, во-первых, оленеводческие территории характеризуются недостаточным уровнем развития современных цифровых технологий. Потому, что географически расположены в труднодоступных районах мира. Во-вторых, актуальность определяется гуманитарными соображениями.

Исходной предпосылкой будем считать результат классификации деятельности оленеводов на указанных территориях.

Если получим доказательства того, что оленеводство это отрасль сельского хозяйства — животноводство, то целесообразно применять известные цифровые технологии агропромышленного комплекса. Например, российские технологии. Если оленеводство классифицируется как образ жизни коренных народов, то задача внедрения цифровых технологий усложняется многократно. Требуется тщательное исследование с учетом особенностей образа жизни коренных народов.

В качестве критерия при классификации выбираем оценку возможности применения современных цифровых технологий. Оценка формируется из рассмотрения двух важнейших ограничений — климат и уровень развития минимально необходимой инфраструктуры (дороги, системы электроснабжения, мобильные линии связи, населенные пункты) на оленеводческих территориях. Если ограничений нет или они незначительны, то оленеводство — это отрасль сельского хозяйства. Если ограничения непреодолимы, то оленеводство — это образ жизни коренных народов.

Получены выводы:

• Непреодолимых ограничений на оленеводческих территориях Финляндии нет. Поэтому допускается применение известных цифровых технологий.
• В отличие от российских территорий. Большие по площади оленеводческие территории имеют холодный приполярный климат. Из-за климата на этих территориях практически нет и никогда не было никакой инфраструктуры. Следовательно оленеводство на севере России — это образ жизни коренных народов.
• Поэтому при внедрении цифровых технологий возникает дополнительное ограничение. А именно, необходимы дополнительные исследования. Для точного определения конкретных технологий предлагается исследовать детали образа жизни коренных народов. Задача усложняется тем, что получить конкретные ответы от коренных жителей практически невозможно. Далее представляется целесообразным предлагать оленеводам готовые решения для испытаний.
• В работе рассмотрены основные задачи, решаемые коренными северными оленеводами России. Предлагаются возможные технические решения.

Ключевые слова

Цифровые технологии, Коренные жители севера, Оленеводы, Оленеводство, Внедрение цифровых технологий.

Введение

В настоящее время существуют научные публикации, посвященные развитию северных оленеводческих территорий. Например, на сегодняшний день самое авторитетное, по мнению автора, издание — «Guide to examining reindeer husbandry in land use projects» [9]. Это весьма серьезный и основательный труд, который, по сути, регламентирует деятельность финских оленеводов. С подробным описанием структуры оленеводческих хозяйств, жизни оленей, описанием технологических процессов. С картами и схемами. Единственный недостаток — практически отсутствуют сведения о современных цифровых технологиях.

В противоположность указанному выше, существует российский научный труд — «IT in the agro-industrial complex of Russia» [11]. Посвящен современным достижениям цифровых технологий российского агропромышленного комплекса. И перспективам развития этих технологий. Несомненным достоинством работы является регулярная обновляемость материала. Кроме технических решений приводятся важные правительственные постановления.

Представляется очевидным следующее решение. Внедрить российские цифровые технологии [11,12] на оленеводческих территориях Финляндии. Т.е. исходить из того, что оленеводство это отрасль сельского хозяйства — животноводство. Не следует забывать, что для Финляндии оленеводство является чрезвычайно важной отраслью [3,9,13,14].

К сожалению, автору не встречались другие столь значимые научные исследования, специализирующиеся на внедрении современных цифровых технологий на северных оленеводческих территориях.
Вместе с тем необходимо, также, отметить следующие научные публикации, посвященные, в основном, гуманитарным проблемам оленеводов, социального и экономического развития [3,5-8].

Для российских оленеводческих территорий, в отличие от финских, ничего столь фундаментального, автору найти не удалось.

Поэтому при исследовании вопроса внедрения цифровых технологий на российских территориях во многом будут использованы эмпирические методы. Безусловно, с использованием пусть не столь фундаментальных, но тем не менее интересных и важных научных публикаций [11,14,15].

Предполагается что при внедрении цифровых технологий на территориях Финляндии и России должны быть разные подходы. Должны быть сформулированы свои задачи и методы решения этих задач.
Прежде всего будет сделана оценка уровня развития инфраструктуры на территориях — дороги, линии электроснабжения, мобильные системы связи, населенные пункты. Далее оценить возможность внедрения цифровых технологий с использованием существующей инфраструктуры.

Если ограничения на использование не будут обнаружены, то следующий шаг — исследование климатических ограничений. Если российские технологии способны работать в климатических условиях Финляндии, то применение на территории Финляндии допустимо.

Очевидный вывод. Наиболее быстрый и наименее затратный путь внедрения на оленеводческих территориях Финляндии современных российских цифровых технологий.

Принципиальное отличие оленеводческих территорий России от финских в более серьезных ограничениях. Прежде всего, это инфраструктурные ограничения. На российском севере практически нет дорог, нет линий электроснабжения, нет систем сотовой связи, очень мало населенных пунктов. Очень холодный климат. Намного холоднее финского.

Указанные ограничения требуют своего уникального подхода к внедрению цифровых технологий. Требуют серьезного дополнительного исследования. Может потребоваться формулировка и решение уникальных технических задач.

Материалы и методы

Исходя из цели, а именно, разработка системного подхода к внедрению на северных оленеводческих территориях современных цифровых технологий, используется следующий методологический аппарат.

Методологический аппарат различается для разных оленеводческих территорий — России и Финляндии. Из-за холодного климата и необходимости в достаточном уровне инфраструктурного развития территорий.

Для Финляндии ограничения намного меньше, чем для России. Поэтому достижение заявленной цели может быть намного быстрее и с меньшими затратами. Очевидное решение — использование современных российских цифровых технологий на базе существующей финской инфраструктуры.

На российских территориях климат много холоднее и практически нет инфраструктуры. Что является на сегодняшний день серьезным ограничением. Поэтому затраты времени и средств ожидаются намного больше.

Требуется разработать уникальный подход для достижения цели. Разработать стратегию действий. Сформулировать и решить специфические технические задачи. Представляется, что задачи могут быть неожиданными. Возможные решения уникальными.

Одна из трудностей заключается в практической невозможности получить заранее ответы на вопросы что надо делать в первую очередь, во вторую и т.д. Коренные жители севера — оленеводы не помогут с ответами.

Поэтому методы исследования будут во многом эмпирическими.

Эти эмпирические методы основываются на личных встречах с представителями коренных народов севера — оленеводами. С целью выяснить какие трудности встречаются в их повседневной жизни. Понять и оценить как современные цифровые технологии помогут преодолеть эти трудности. Разработать конкретные технические решения. Предложить оленеводам для испытаний. Получить обратную связь для усовершенствований.

Полученные результаты

Внедрение современных цифровых технологий на оленеводческих территориях севера Финляндии

Исходя из заявленной цели и с использованием ранее обозначенных материалов и методов, результаты исследований можно изложить следующим образом.

Как было заявлено, доказательством возможности применения на оленеводческих территориях Финляндии современных цифровых технологий сводится к оценке преодолимости двух важнейших ограничений. Инфраструктурного и климатического.

Уровень развития инфраструктуры оленеводческих территорий Финляндии достаточно подробно можно оценить с помощью известной работы «Guide to examining reindeer husbandry in land use projects» [9]:

Главный вывод — в целом инфраструктурных ограничений нет. Есть некоторые негативные нюансы, которые в ближайшем будущем могут быть устранены. Рассмотрим эти нюансы.

Ограничения транспортной инфраструктуры. Развитость транспортной инфраструктуры севера Финляндии, парадоксально, но является ограничением для оленеводства. Потому, что это раздражающий оленей шум и непонятные запахи [5,9]:

Ограничения по зонам покрытия мобильным интернетом. Зоны покрытия Финляндии мобильным интернетом стандартов 2G, 3G, 4G, 5G представлены мобильными операторами Финляндии [4].
Мобильный интернет 5G существует только на юге Финляндии. Очень ограниченно. И только вблизи крупных городов. Максимум на что можно рассчитывать — это 4G. Да и то не везде. Зона покрытия 4G северных оленеводческих территорий не сплошная, с большими разрывами. Более того, даже низко скоростные 2G и 3G имеют на севере Финляндии существенные разрывы в зонах покрытия:

Климатические ограничения. Климат Финляндии [15] не является ограничением для внедрения российских цифровых технологий [11]. Объяснение простое. В России климат гораздо суровее. Тем не менее российские технологии успешно работают.

Таким образом, можно сделать вывод. Ограничений для внедрения известных цифровых технологий на оленеводческих территориях Финляндии нет. Поэтому общий подход для оленеводов Финляндии сводится к адаптации известных российских методов, разработанных для животноводства.

Внедрение современных цифровых технологий на оленеводческих территориях севера России

Принципиальные отличия оленеводческих территорий севера России от оленеводческих территорий Финляндии заключаются в следующем.

Первое отличие. Площадь оленеводческой территории России много больше площади оленеводческой территории Финляндии.

Второе отличие. Климат севера России много холодней климата севера Финляндии. Именно по этой причине российские северные территории не имеют практически никакого инфраструктурного развития. Нет дорог, систем электроснабжения, сотовых систем связи, очень мало населенных пунктов.
Этот факт является непреодолимым ограничением для применения известных цифровых технологий на оленеводческих территориях севера России. Поэтому необходима разработка уникального подхода. Во многом с использованием эмпирических методов.

Исходными данными будем считать следующие факты. Холодный климат севера России — это защита коренных жителей — оленеводов от внешнего вторжения. Следует учитывать, что любое необдуманное вмешательство может навредить. Практически во всех известных примерах внешнего вмешательства в жизнь коренных северных народов есть принципиальная ошибка. А именно, все действия предпринимались на основе собственных представлений что такое хорошо, а что такое плохо. Это неправильно.

Чтобы понять как правильно, необходимо учесть два важных фактора

Первое. У коренных народов Севера понимание что такое хорошо, а что такое плохо имеет свои нюансы, которые отличаются от общепринятых у других народов. Этот момент необходимо очень хорошо осознать. И ставить во главу угла при решении любых вопросов на территории обитания северных оленеводов. Почему?

По сути, северные оленеводы это уникальная цивилизация. Существует практически в неизменном виде многие столетия. А может и тысячелетия. Защиту и сохранность обеспечивает суровый северный климат. В котором никто, кроме оленеводов не способен выжить. И веками выработанные, жизненно необходимые правила поведения. Любое необдуманное внешнее вторжение грозит уничтожением цивилизации и вымиранием северных оленеводов.

Второе. Вытекает из первого. Любое внешнее воздействие, в том числе посредством цифровых технологий, должно быть тщательно исследовано на предмет соответствия северному пониманию. Хорошо оно или плохо. Полезно или вредно. Собственное мнение здесь второстепенно, годится только в качестве исходной предпосылки.

Отсюда сразу возникает очевидная проблема при внедрении цифровых технологий в жизнь северных оленеводов. Как узнать у оленеводов какие конкретно задачи своей повседневной жизни они хотят облегчить с помощью современных технологий? Что конкретно внедрять в первую очередь, что во вторую, третью? Получить ответы на эти вопросы непосредственно у оленеводов практически невозможно.

Поэтому очевидный путь — предлагать северным оленеводам России готовые решения для испытаний. И получать от них оценки — нужно не нужно. А если нужно, то что требует улучшения.

Коротко об образе жизни северных оленеводов России

У домашних северных оленей России, в отличие от всех других домашних животных, есть принципиальная особенность. Олени не могут сколь угодно долго находиться на одном небольшом участке. Иначе они безвозвратно, на много лет вперед уничтожат ягель — основную свою пищу. Вытопчут или съедят вместе с корнями.

Хозяева оленей прекрасно знают как легко разрушить растительный покров тундры и как долго он восстанавливается. Каждому стаду домашних оленей вместе с хозяином выделяется свой конкретный район тундры. Хозяин очень хорошо понимает, что выделенный район необходимо тщательно оберегать, в том числе, для будущих поколений. Выделенный район не пересекается с другими соседними районами — там свои стада оленей со своими хозяевами и своей скудной кормовой базой. Поэтому естественный образ жизни домашнего оленьего стада — непрерывное движение — кочевье в пределах своего района.

Вместе со стадом кочуют его хозяева. Олени и оленеводы — коренные жители Севера — не отделимы друг от друга. Их следует рассматривать как единое целое. Олень для оленевода — это не просто источник мяса и шкуры как корова. Олень для оленевода — это еще и товарищ. Сделаешь доброе дело одному — сделаешь доброе дело всем. Отсюда помощь северному оленеводству можно разделить на два направления — помощь оленям и помощь оленеводам. Это обстоятельство необходимо учитывать при постановке задач цифровизации северного оленеводства России.

Исходя из вышеизложенного, сформулируем основные задачи, которые целесообразно решать в первую очередь с помощью цифровых технологий.

Задача один. Прежде всего, для людей и оленей важно сохранение здоровья. Отсюда необходимость в диагностике, лечении, профилактике.

Задача два. Для оленеводов важной представляется возможность общения между собой и с внешним миром. Отсюда необходимость надежной радио связи.

Задача три. У оленеводов есть дети. Детей надо учить. Поэтому необходима не просто голосовая связь, а еще и видео связь, например, посредством интернета.

Задача четыре. Есть предположение, что оленеводу было бы интересно более менее точно знать состояние растительного покрова в районе его кочевья. Это летом. Зимой интересно знать распределение толщины снежного покрова. Чтобы оптимальным образом выбирать маршрут движения. Такая информация может быть представлена, например, в виде своеобразной карты местности, которая регулярно обновляется.

Задача пять. Довольно часто олени отбиваются от стада и теряются. Необходимо разработать эффективный способ поиска и возвращения.

Задача шесть. Большой опасностью для оленей являются хищники. Поэтому полезно знать как далеко от стада оленей находятся волчьи стаи — вопрос безопасности.

Возвращаемся к цифровым технологиям. Выше, в самых общих чертах, обозначены проблемы, с которыми вероятнее всего сталкиваются оленеводы Севера России. И которые можно попытаться решить с помощью современных цифровых технологий. Но!

Прежде, чем решать указанные проблемы, необходимо, в первую очередь, решить важнейшую техническую задачу. Какими бы не были хорошими и полезными современные цифровые технологии и устройства, все они имеют один существенный недостаток. А именно, все они требуют источник электрической энергии … Нет в тундре электрических станций. Нет линий электропередачи! До ближайших поселений бывает более тысячи километров.

Сегодня электрическую энергию оленеводы, в основном, получают с помощью бензиновых электрогенераторов. Недостатки очевидны. Большие масса и габариты с учетом запаса топлива. Неудобство транспортировки, с учетом того, что единственный транспорт — олени. Низкая надежность и плохая экология.

Очевидное решение — использовать источники электрической энергии, лишенные указанных недостатков. На сегодняшний день таких источников не существует. Поэтому для специалистов в области цифровых технологий задача номер один. Разработка мобильных, с хорошей экологией источников электрической энергии на основе современных достижений науки и техники. Способных надежно работать в тяжелых климатических и эксплуатационных условиях. В частности, при низких температурах.

Возвращаемся к цифровым технологиям. И проблемам. По порядку

Первая проблема — охрана здоровья оленей и оленеводов. Самый общий путь решения видится следующим образом. С помощью статистики выявляются распространенные заболевания. Врачи и ветеринары укажут какие параметры организма обозначают диагноз. Далее разработка приборов для измерения параметров. Простых, компактных и надежных. Это для диагностики. Для лечения и, тем более, профилактики цифровые технологии вряд ли применимы в ближайшем будущем. Разве что, дают возможность консультации оленеводов с медицинскими специалистами по радио и видео связи. На сегодняшний день эта проблема частично решена с помощью так называемой Арктической Телемедицины [2].

Вторая проблема — связь с внешним миром. В северных районах России нет сотовой связи. И вряд ли появится. Зато работает космическая связь и интернет. Есть абонентское оборудование. То есть технических сложностей для радио и видео связи нет.

Третья проблема — обучение детей оленеводов — заключается в решении организационных вопросов формирования учебного процесса для детей. Нужны учебные программы. Нужны учебные интернет сайты. Нужны учителя, готовые вести обучение в дистанционном режиме и в реальном времени.

Четвертая проблема — получение оленеводами информации о растительном покрове летом и о распределении толщины снежного покрова зимой по всему району кочевья в реальном времени.
С появлением орбитальных космических аппаратов решение этой проблемы не должно казаться фантастикой. Проблема теоретически решаема. Хотя и требует серьезных усилий. Большую помощь в решении проблемы можно ожидать от российской корпорации «Роскосмос» с ее «… возможностями по информационному обеспечению решения задач социально-экономического развития арктической зоны России …» [10].

Есть нюансы. Следует разбить указанную проблему на две задачи. Первая — получение карты растительного покрова. Вторая — получение карты распределения толщины снежного покрова. Такая разбивка необходима из-за различия методов, с помощью которых возможно достижение результата.
В первой задаче измерения проводятся во время полярного лета. Когда круглые сутки светло. Поэтому возможно применение оптического и радиолокационного методов. Во второй задаче измерения проводятся во время полярной ночи. Когда круглые сутки темно. Поэтому возможно применение только радиолокационного метода.

Следует понимать, что вторая задача много труднее первой из-за более сложных алгоритмов. Тем более, не факт, что радиолокационное оборудование на существующих космических аппаратах способно реализовать эти алгоритмы. Для перспективных космических аппаратов нужна, в первую очередь, разработка алгоритмов и технических требований.

При решении пятой проблемы — поиска отбившихся от стада оленей возможны два варианта. Первый — использование космических аппаратов в оптическом и/или инфракрасном и/или радиолокационном диапазоне. При наличии необходимой разрешающей способности. Второй вариант — использование беспилотных летательных аппаратов [1].

Шестая проблема — определение местоположения волчьих стай. Чисто теоретически видится два варианта решения.

Первый вариант — обследование территории в инфракрасном диапазоне из космоса. Все живые теплокровные существа должны проявиться. Выделить на таком изображении собственное стадо оленей хозяину не должно быть трудно. Тем более он знает свое текущее местоположение. Все другие проявления — это или волки или дикие олени или другая живность.

Второй вариант решения заключается в математической обработке ряда последовательно полученных изображений одного и того же участка местности. Суть — выявление изменяющихся элементов изображения. Есть изменение — значит есть движение. Двигаются в тундре только живые существа, например, волки. Скорость перемещения даст дополнительную информацию для идентификации.

Таким образом, можно сделать следующие выводы. Оленеводство севера России это образ жизни коренных народов. Поэтому для российских северных оленеводческих территорий требуется разработка уникального подхода. Особенность в том, что действовать надо крайне осторожно, чтобы не допустить гуманитарной катастрофы. При практической реализации целесообразно предлагать оленеводам готовые решения. Чтобы получить от них оценку. Заранее получить от оленеводов более менее точную формулировку какие конкретно цифровые технологии им интересны и нужны — практически невозможно.

Обсуждение

В качестве критического «обсуждения» полученных результатов в контексте опубликованных вторичных данных и литературы следует отметить следующее.

Сравнивая результаты других исследователей, с полученными результатами, например, в работе авторов «Guide to examining reindeer husbandry in land use projects» [9], можно отметить, что полученные результаты являются дополнением известного научного исследования [9].

Следующее замечание. Полученные результаты можно интерпретировать как расширение известных научных результатов, в частности, «ИТ в агропромышленном комплексе России» [11] на новую область знаний, а именно, применение известных цифровых технологий на северных оленеводческих территориях.

Заключение

Сопоставить полученные результаты с целью и задачами работы можно следующим образом.
Предложены два различных подхода к внедрению современных цифровых технологий на северных оленеводческих территориях России и Финляндии.

Как показали исследования, достигнуть заявленной цели и решить поставленные задачи много легче на территории Финляндии. Благодаря двум важным обстоятельствам. Первое — относительно мягкий климат и высокий уровень развития инфраструктуры территории.

На территории России более холодный климат и практически неразвитая инфраструктуры, делают достижение цели значительно более трудным. При этом возникает необходимость в решении уникальных технических задач.

Перспективой дальнейших исследований в рамках заявленной проблемы следует считать изучение северных оленеводческих территорий других стран мира — Норвегия, Швеция, Гренландия, Аляска (США), Канада. С целью классификации. И, если потребуется, разработки уникального подхода к цифровизации каждой из этих территорий.

Благодарности

Автор выражает искреннюю признательность за помощь в подготовке и написании статьи Шишаеву Максиму Геннадьевичу, доктору технических наук, профессору, проректору Мурманского арктического государственного университета.

Список литературы

1. Andersson E, Carina E, Keskitalo H (2016) Technology use in Swedish reindeer husbandry through a social lens. J Polar Geography 40(1):1-16.
   DOI:10.1080/1088937X.2016.1261195
2. Arctic Council Knowledgebase (2000) Arctic Telemedicine Project Final Report. https://oaarchive.arctic-council.org/bitstream/handle/11374/27/Arctic Telemedicine Project Final Report.pdf. Accessed 20 Feb 2022
3. Eira I, Magga O, Bongo M, Sara M, Mathiesen S, Oskal A (2008) The Challenges of Arctic Reindeer Herding: The Interface between Reindeer Herders Traditional Knowledge and Modern Understanding of the Ecology, Economy, Sociology, and Management of Sami Reindeer Herding. Paper presented at the conference Governing Shared Resources: Connecting Local Experience to Global Challenges, the Twelfth Biennial Conference of the International Association for the Study of Commons, Cheltenham, England, July 14-18, 2008
4. Elisa Corporation (2003) The Elisa Corporation register. https://elisa.fi/. Accessed 20 Feb 2022
5. Fohringer C, Rosqvist G, Inga N, Singh NJ (2021) Reindeer husbandry in peril?—How extractive industries exert multiple pressures on an Arctic pastoral ecosystem. J People and Nature 3:872–886.
   DOI: 10.1002/pan3.10234
6. Jukka K, Horstkotte J (2017) Reindeer husbandry under global change in the tundra region of Northern Fennoscandia. J Geography and Geology.
   DOI:10.13140/RG.2.2.22151.39841
7. Kuoljok K (2020) In the Tracks of the Reindeer: The Emotional Effects of Digital Information on Reindeer Herders. J Ethnologia Fennica.
   DOI: 10.23991/ef.v47i2.88152
8. Lien M (2020) Nature Management, Reindeer Herding, and Digitalised Sociality Beyond the Human. In: University of Oslo. Available via DIALOG. https://www.sv.uio.no/sai/english/research/projects/private-lives/case-study-2-nature-management-reindeer-herding-an/. Accessed 20 Feb 2022
9. Paliskunnat Knowledgebase (2014) Guide to examining reindeer husbandry in land-use projects. https://paliskunnat.fi/poroyva/. Accessed 20 Feb 2022
10. Roscosmos Knowledgebase (2022) New Opportunities to Unleash the Potential of the Russian North. https://www.roscosmos.ru/33524/. Accessed 20 Feb 2022
11. TAdviser Knowledgebase (2022) IT in the agro-industrial complex of Russia. https://www.tadviser.ru/index.php/. Accessed 20 Feb 2022
12. TAdviser Knowledgebase (2021) Russian Government presents a roadmap for the digitalization of reindeer herding farms. https://tadviser.com/index.php/Article:Reindeer_herding_in_Russia. Accessed 20 Feb 2022
13. Reindeer Husbandry (2005) The Reindeer Husbandry register. https://reindeerherding.org. Accessed 20 Feb 2022
14. UArctic Knowledgebase (2001) The UArctic register. https://www.uarctic.org. Accessed 20 Feb 2022
15. Weather Atlas Knowledgebase (2022) Monthly weather forecast and climate Finland. https://www.weather-atlas.com/en/finland-climate#climate_text_1. Accessed 20 Feb 2022