農(nóng)業(yè)是世界上最古老和最重要的職業(yè)之一。幾千年來,隨著各種技術(shù)的引進(jìn),人類在如何種植作物方面取得了長足的進(jìn)步。隨著世界人口的不斷增長和土地的日益稀缺,人們需要在如何耕種、用更少的土地生產(chǎn)更多的作物以及提高這些耕地的生產(chǎn)力和產(chǎn)量方面發(fā)揮創(chuàng)造性,取得更大效率。在世界范圍內(nèi),農(nóng)業(yè)是一個(gè)5萬億美元的產(chǎn)業(yè),現(xiàn)在該產(chǎn)業(yè)正轉(zhuǎn)向人工智能技術(shù),以幫助生產(chǎn)更健康的作物,控制害蟲,監(jiān)測土壤和生長條件,為農(nóng)民組織數(shù)據(jù),幫助減輕工作量,并改善整個(gè)行業(yè)。
人工智能幫助分析農(nóng)場數(shù)據(jù)
農(nóng)場每天在地面上產(chǎn)生數(shù)十萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。在人工智能的幫助下,農(nóng)民現(xiàn)在可以實(shí)時(shí)分析各種情況,如天氣狀況、溫度、用水情況或從他們的農(nóng)場收集的土壤狀況,以更好地做決策。例如,人工智能技術(shù)通過確定作物選擇、最佳雜交種子選擇和資源利用率,幫助農(nóng)民優(yōu)化規(guī)劃,提高產(chǎn)量。
人工智能系統(tǒng)也有助于提高收獲質(zhì)量和準(zhǔn)確性,這就是所謂的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)利用人工智能技術(shù)來幫助檢測植物、害蟲和農(nóng)場植物營養(yǎng)不良的疾病。人工智能傳感器可以檢測和定位雜草,然后決定在適當(dāng)?shù)木彌_區(qū)內(nèi)使用哪種除草劑。這有助于防止除草劑的過度使用和過量毒素進(jìn)入我們的食物。
農(nóng)民也在利用人工智能建立季節(jié)性預(yù)測模型,以提高農(nóng)業(yè)精度,提高生產(chǎn)力。這些模型能夠預(yù)測未來幾個(gè)月的天氣模式,以幫助農(nóng)民作出決策。季節(jié)性預(yù)測對于發(fā)展中國家的小型農(nóng)場特別有價(jià)值,因?yàn)樗鼈兊臄?shù)據(jù)和知識是有限的。保持這些小農(nóng)場的運(yùn)轉(zhuǎn)和豐富的產(chǎn)量是很重要的,因?yàn)檫@些小農(nóng)場生產(chǎn)世界70%的作物。
除了地面數(shù)據(jù)外,農(nóng)民們還利用天空監(jiān)視農(nóng)場。計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)算法處理從飛越其領(lǐng)域的無人機(jī)捕獲的數(shù)據(jù)。無人機(jī),人工智能攝像頭可以捕捉整個(gè)農(nóng)場的圖像,并實(shí)時(shí)分析圖像,以確定問題區(qū)域,制定處理策略。無人駕駛飛機(jī)與人類相比,能夠在更短的時(shí)間內(nèi)覆蓋更多的土地,從而更頻繁地監(jiān)控大型農(nóng)場。
人工智能應(yīng)對勞動力挑戰(zhàn)
由于進(jìn)入農(nóng)業(yè)行業(yè)的人越來越少,大多數(shù)農(nóng)場都面臨勞動力短缺的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)上,農(nóng)場需要許多工人,主要是季節(jié)性的,來收割作物和保持農(nóng)場的生產(chǎn)。但是,社會在發(fā)展,以前大量的人生活在農(nóng)場,而現(xiàn)在大量的人生活在城市,能夠和愿意照料土地的人越來越少。解決勞動力短缺的一個(gè)辦法是人工智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人。這些機(jī)器人增加了勞動力,并以各種形式存在。這些機(jī)器人可以以比人工更高的產(chǎn)量和更快的速度收割作物,更準(zhǔn)確地識別和清除雜草,并通過擁有全天候勞動力來降低農(nóng)場成本。
此外,農(nóng)民們開始轉(zhuǎn)向聊天機(jī)器人尋求幫助。聊天機(jī)器人有助于回答各種各樣的問題,并就特定的農(nóng)場問題提供建議。聊天機(jī)器人已經(jīng)成功地應(yīng)用于許多其他行業(yè)。
通過使用人工智能和認(rèn)知技術(shù),世界各地的農(nóng)場能夠更加高效地運(yùn)作,在滿足世界糧食需求的同時(shí),工人比以前更少。對食物的需求是人類最根本的需求,而且永遠(yuǎn)都不會消失。幸運(yùn)的是,人工智能的使用將使各種規(guī)模的農(nóng)場得以運(yùn)作,并保證世界的糧食供應(yīng)。
資料來源:
https://www.forbes.com/sites/cognitiveworld/2019/07/05/how-ai-is-transforming-agriculture/#3aae3b4a4ad1
原文標(biāo)題:How AI Is Transforming Agriculture
(編譯:王毅平 ?審校:王應(yīng)寬)
農(nóng)業(yè)工程技術(shù)·農(nóng)業(yè)信息化2020年6期