(湘潭大學(xué) 湖南 湘潭 411100)

一、引言

人工智能是屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)部分，可以用在研發(fā)模擬、擴(kuò)展智能理論方法和技術(shù)上。其研究領(lǐng)域包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和機(jī)器視覺等。2017 年，我國(guó)首次將人工智能寫進(jìn)《政府工作報(bào)告》,表明中國(guó)已經(jīng)將人工智能提高到了戰(zhàn)略的層面。但目前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率普遍較低，農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善、城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)造成的深層次矛盾突出等一系列問題阻礙了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，所以將人工智能應(yīng)用到農(nóng)業(yè)始終是重中之重。采用人工智能技術(shù)可以大幅度的提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，提高農(nóng)民的積極性，節(jié)省人力，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能化，達(dá)到智能農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。

二、人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上的文獻(xiàn)研究及應(yīng)用

(一)人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上的文獻(xiàn)研究

本文采用了可視化文獻(xiàn)分析軟件citespaceV和CNKI上的計(jì)量可視化分析，對(duì)國(guó)內(nèi)人工智能研究的學(xué)科分布作了簡(jiǎn)要分析，同時(shí)應(yīng)用關(guān)鍵詞聚類分析了研究熱點(diǎn)和前沿，由于我國(guó)人工智能在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的起步較晚，可參考的文獻(xiàn)較少，故在 CNKI 中，以“人工智能 農(nóng)業(yè)應(yīng)用”、“機(jī)器人 農(nóng)業(yè)應(yīng)用”、“機(jī)器人 農(nóng)業(yè)”為關(guān)鍵詞進(jìn)行高級(jí)檢索，來源類別為“核心期刊和CSSCI”，文獻(xiàn)類別設(shè)置為期刊論文，時(shí)間設(shè)置為“2000—2018 年”，剔除會(huì)議通知、重復(fù)文獻(xiàn)等無效記錄，最終得到有效記錄277條。將全部檢索結(jié)果導(dǎo)出做計(jì)量可視化分析，得出我國(guó)人工智能以及機(jī)器人在農(nóng)業(yè)方面的研究學(xué)科分布情況。由圖一顯示，277篇論文分屬 5個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，包含農(nóng)業(yè)科技、基礎(chǔ)科學(xué)、工程科技、經(jīng)濟(jì)與管理科學(xué)以及信息科技，表明我國(guó)學(xué)者對(duì)人工智能在農(nóng)業(yè)方面的相關(guān)問題上進(jìn)行了跨學(xué)科、多層次的學(xué)術(shù)探討。其中，農(nóng)業(yè)科技學(xué)科發(fā)文量最高，占總發(fā)文量的51.04%，其次為信息科技，占比為35.06%，其他學(xué)科發(fā)文量相比較來說較少。整體來說，國(guó)內(nèi)對(duì)于人工智能在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的研究還是科技類占比較多，經(jīng)濟(jì)研究方面較少，呈現(xiàn)出了研究我國(guó)人工智能在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的主要學(xué)科是集中在研發(fā)相關(guān)農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)與原理等方面，而對(duì)于人工智能如何在農(nóng)業(yè)上起到一個(gè)促進(jìn)生產(chǎn)率以及提高經(jīng)濟(jì)管理方式方面則稍有忽略。

(二)人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

通過對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)聚類分析，結(jié)果表明人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、智能噴灌技術(shù)等，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程預(yù)警和遠(yuǎn)程控制等智能管理。將智能機(jī)器人廣泛應(yīng)用于農(nóng)田的耕整，農(nóng)作物的種植和采摘等環(huán)節(jié)，有利于提升勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地產(chǎn)出率以及資源利用率。物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中也占據(jù)了很重要的地位。在物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用首先是在決策層，運(yùn)用各種智能化設(shè)備對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。其次是基于大數(shù)據(jù)下，收集智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)信息，它可以匯總傳感器得到的各種信息，將其進(jìn)行整理和分析，為智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供最有用的內(nèi)容。利用互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)資源共享，使生產(chǎn)者根據(jù)實(shí)際需求對(duì)栽培過程進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控，從而減少栽培的錯(cuò)誤率，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本，提高生產(chǎn)效率。物聯(lián)網(wǎng)還可以廣泛運(yùn)用射頻識(shí)別技術(shù)和二維碼識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息資源進(jìn)行識(shí)別，使消費(fèi)者對(duì)食品安全進(jìn)行追溯。農(nóng)業(yè)智能化和自動(dòng)化帶來的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，是一個(gè)低能耗高產(chǎn)出的結(jié)果，在產(chǎn)出相同產(chǎn)量的情況下所需要的人力物力大大減少，而減少的人力和物力又可以在其他的地方得到利用，這樣使得農(nóng)業(yè)產(chǎn)量大幅度增加。

圖1 研究人工智能在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的文獻(xiàn)學(xué)科分布

三、結(jié)論與展望

現(xiàn)階段，我國(guó)在智能農(nóng)業(yè)上的研究與應(yīng)用已經(jīng)小有成就，各個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到人工智能在農(nóng)業(yè)上的巨大價(jià)值，開始投入許多資本到農(nóng)業(yè)智能化的分析、處理、應(yīng)用和優(yōu)化等過程之中。但由于我國(guó)起步較晚，與一些農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，農(nóng)業(yè)智能化在我國(guó)依然是還未成熟的技術(shù)領(lǐng)域，在數(shù)據(jù)的應(yīng)用和研發(fā)中有諸多難題亟待解決。

(一)信息化程度不夠

由于我國(guó)的智能經(jīng)濟(jì)受體制機(jī)制的限制，在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)共享方面還不夠完善，數(shù)據(jù)質(zhì)量比較低，無法有力的支持大數(shù)據(jù)的廣泛運(yùn)用。在現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)于農(nóng)業(yè)存量數(shù)據(jù)的開放程度不高、發(fā)布渠道有限、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)成本高等因素都限制了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)者隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)取和使用。

(二)需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究

我國(guó)智能農(nóng)業(yè)技術(shù)相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家比較落后，所以要學(xué)習(xí)全球智能農(nóng)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)國(guó)際上的合作交流，共同建設(shè)智能農(nóng)業(yè)協(xié)同研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)。需要在國(guó)外先進(jìn)的智能農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新和完善，立足于實(shí)踐，自主研發(fā)出適合我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的智能設(shè)備和技術(shù)。

(三)加強(qiáng)智能化人才培養(yǎng)

人才的持續(xù)供應(yīng)是農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展的強(qiáng)力保障?，F(xiàn)階段，我國(guó)已將人工智能專業(yè)納入教育教學(xué)計(jì)劃中，主要是開設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)、技術(shù)研究與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)等課程。但是依然無法滿足對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)人才的需求，所以在智能化人才培養(yǎng)方面要做到提高國(guó)內(nèi)教育水平和引進(jìn)國(guó)外優(yōu)秀人才相結(jié)合。同時(shí)農(nóng)業(yè)部門和相關(guān)企業(yè)也要增加智能化人才的實(shí)踐機(jī)會(huì)，與科研院校共建平臺(tái)，培養(yǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用型人才，形成我國(guó)人工智能人才高地。

隨著人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用程度加深，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到了大幅提升的同時(shí)，還節(jié)省了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的人力物力，有利于我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)工作的快速發(fā)展。要推動(dòng)人工智能發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)智能化和自動(dòng)化的深度融合和發(fā)展，就要有效依托創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)、資金優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)農(nóng)戶在數(shù)據(jù)使用、共享上進(jìn)行改進(jìn)，政府部門以及企業(yè)大力完善基礎(chǔ)軟件設(shè)施，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更為高效的云計(jì)算服務(wù)和數(shù)據(jù)開發(fā)平臺(tái)，隨著人工智能技術(shù)發(fā)展速度的加快、程度的加深，我國(guó)與農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家間的差距將會(huì)越來越小，我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)也將得到快速發(fā)展。