閆 雪， 羅 斌， 王 成*

(1.北京農(nóng)學(xué)院， 北京 102206； 2.北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心， 北京 100097)

0 引言

農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。應(yīng)用信息技術(shù)，不僅可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和水平，提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)，還可以推動(dòng)生產(chǎn)方式向規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化方向發(fā)展，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的進(jìn)步與發(fā)展提供技術(shù)支撐，在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中起到推動(dòng)全局的作用。我國(guó)高度重視農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展，初步構(gòu)建了農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)體系，加強(qiáng)了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)展趨勢(shì)整體向好[1]。但與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有較大的差距。李澤龍[2]建議，我國(guó)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用與國(guó)情相結(jié)合，強(qiáng)化基礎(chǔ)硬件設(shè)施建設(shè)，并增加教育投資，建立全面信息傳播渠道。趙春江等[3]建議，建立以“信息感知、定量決策、智能控制、精準(zhǔn)投入、個(gè)性服務(wù)”為特征的農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)技術(shù)體系、農(nóng)業(yè)知識(shí)智能服務(wù)體系和智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)輔助，信息技術(shù)的運(yùn)用將會(huì)給現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更大的潛力和空間，能為我國(guó)三農(nóng)事業(yè)發(fā)展帶來(lái)更多的機(jī)遇，開(kāi)辟出農(nóng)業(yè)發(fā)展的新天地。為我國(guó)未來(lái)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展的可行性及方向提供參考，對(duì)美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本和韓國(guó)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，及我國(guó)在3S技術(shù)、農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等方面的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合我國(guó)目前信息技術(shù)發(fā)展方向和農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求，提出人工智能、大數(shù)據(jù)分析、深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)及區(qū)塊鏈技術(shù)等將成為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

1 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 美國(guó)

美國(guó)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式主要體現(xiàn)在機(jī)械化和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。從20世紀(jì)70年代初開(kāi)始，美國(guó)建立農(nóng)業(yè)科技信息數(shù)據(jù)庫(kù)，廣泛應(yīng)用于作物生產(chǎn)管理、病蟲(chóng)害診斷和預(yù)測(cè)、農(nóng)業(yè)資源保護(hù)等[4]。70年代末，美國(guó)開(kāi)始研究農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)，90年代中期，美國(guó)發(fā)展農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。美國(guó)最早在《農(nóng)業(yè)法》中提出保護(hù)農(nóng)業(yè)技術(shù)信息服務(wù)主體利益的內(nèi)容，且《2014年農(nóng)業(yè)法案》最新修訂版對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)推廣、農(nóng)產(chǎn)品推廣等信息化項(xiàng)目做了重新修正。目前，主要技術(shù)創(chuàng)新集中在室內(nèi)垂直農(nóng)業(yè)、自動(dòng)化技術(shù)、畜牧信息化技術(shù)、現(xiàn)代溫室、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、人工智能以及區(qū)塊鏈等領(lǐng)域。在農(nóng)場(chǎng)中常用的主要技術(shù)有自動(dòng)化收割、自動(dòng)拖拉機(jī)、播種除草機(jī)器人和無(wú)人機(jī)作業(yè)[5]。在養(yǎng)殖場(chǎng)，將單獨(dú)的可穿戴傳感器放在牛身上，追蹤日?；顒?dòng)和監(jiān)控健康。以城市為中心，建立大規(guī)模溫室。區(qū)塊鏈可用于解決當(dāng)前食品系統(tǒng)中全流程追溯的問(wèn)題[6]。CROP X公司提供農(nóng)業(yè)智能化灌溉方案，該方案自動(dòng)測(cè)量田間土壤溫度和濕度，根據(jù)實(shí)地情況系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行灌溉，農(nóng)民還可以在手機(jī)、電腦上實(shí)時(shí)查看土壤及灌溉情況。SEMIOS公司研發(fā)了一種自動(dòng)驅(qū)蟲(chóng)的設(shè)備。在田間安裝全天候檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控田間害蟲(chóng)密度，當(dāng)害蟲(chóng)密度超過(guò)設(shè)定的警戒線(xiàn)時(shí)，會(huì)自動(dòng)噴灑信息素來(lái)干擾害蟲(chóng)的交配，從而達(dá)到控制蟲(chóng)害的效果，并且這種信息素只針對(duì)于害蟲(chóng)，農(nóng)作物和其他有益昆蟲(chóng)不會(huì)受到任何影響[7]。

1.2 法國(guó)

目前，法國(guó)是歐盟的第一大農(nóng)業(yè)國(guó)，其農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用比較先進(jìn)和成熟，能夠?qū)崟r(shí)收集、發(fā)布處理農(nóng)業(yè)相關(guān)信息，具有及時(shí)、高效的特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)相關(guān)信息的采集不僅包含種植業(yè)，也同時(shí)包括食品生產(chǎn)加工等。目前，法國(guó)的政府和農(nóng)業(yè)部門(mén)從下到上都有自己獨(dú)立的農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)，省農(nóng)業(yè)廳還配置電腦和服務(wù)器等設(shè)備[8]。在專(zhuān)業(yè)的技術(shù)學(xué)校還配備專(zhuān)業(yè)的課程和計(jì)算機(jī)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生和農(nóng)民通過(guò)計(jì)算機(jī)操作來(lái)獲取互聯(lián)網(wǎng)上的信息。在較大的農(nóng)場(chǎng)，已經(jīng)開(kāi)始利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展電子商務(wù)活動(dòng)。EKYLIBRE是法國(guó)第一個(gè)農(nóng)業(yè)軟件，無(wú)需支付任何費(fèi)用即可獲得軟件所采集的相關(guān)農(nóng)業(yè)信息。

1.3 德國(guó)

20世紀(jì)80-90年代，德國(guó)的電子計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)得到應(yīng)用，并初步建立了農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)[9]。據(jù)歐洲農(nóng)業(yè)信息技術(shù)聯(lián)盟(EFITA)統(tǒng)計(jì)，至2013年，德國(guó)18萬(wàn)農(nóng)戶(hù)中大約90%使用了計(jì)算機(jī)[10]。在德國(guó)的農(nóng)業(yè)科研中，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，如應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)并自動(dòng)調(diào)控影響作物生長(zhǎng)的溫度、濕度及二氧化碳濃度等主要因素，并將相關(guān)數(shù)據(jù)保存并發(fā)送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，作為歷史數(shù)據(jù)存檔。德國(guó)是較早提出精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的國(guó)家之一，通過(guò)綜合利用大數(shù)據(jù)和云技術(shù)，已建成不少先進(jìn)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，如先進(jìn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、田地之星及綠色之星等。目前，德國(guó)已將3S技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源使用和自然災(zāi)害預(yù)測(cè)，如在大型農(nóng)業(yè)機(jī)械上安裝GPS系統(tǒng)，根據(jù)不同區(qū)域和地塊的實(shí)際情況，準(zhǔn)確地使用各種肥料和農(nóng)藥。在畜牧和養(yǎng)殖業(yè)方面，德國(guó)的農(nóng)場(chǎng)主給自己飼養(yǎng)的各種動(dòng)物系上電子識(shí)別牌，投放飼料時(shí)可根據(jù)動(dòng)物自身健康狀況進(jìn)行精準(zhǔn)投喂[9]。

1.4 日本

日本的農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)是伴隨第二次世界大戰(zhàn)后日本經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇發(fā)展起來(lái)的，大體經(jīng)歷了4個(gè)階段，第1階段是20世紀(jì)50年代，日本農(nóng)林水產(chǎn)省開(kāi)始農(nóng)業(yè)有線(xiàn)廣播信息的放送，這是日本農(nóng)業(yè)信息的開(kāi)端；第2階段是20世紀(jì)70年代，日本政府決定按照本國(guó)資源和生態(tài)情況，推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化帶動(dòng)綠色化發(fā)展；第3階段是20世紀(jì)90年代，隨著信息技術(shù)快速發(fā)展，農(nóng)民可以通過(guò)電腦、電話(huà)、手機(jī)等信息終端來(lái)及時(shí)處理各種農(nóng)業(yè)信息[10]；第4階段，即現(xiàn)階段。2014年，全日本大約有50%以上農(nóng)戶(hù)使用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大幅提高農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和流通效率。時(shí)至2020年，其農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)達(dá)到580億日元規(guī)模，農(nóng)業(yè)云端計(jì)算技術(shù)應(yīng)用占農(nóng)業(yè)市場(chǎng)的75%，農(nóng)業(yè)機(jī)器人也得到了廣泛普及和應(yīng)用[10]。

1.5 韓國(guó)

韓國(guó)發(fā)展城市農(nóng)業(yè)，即在城市范圍內(nèi)利用土地、建筑物等空間進(jìn)行農(nóng)作物的種植和栽培。位于韓國(guó)首都圈的京畿道農(nóng)業(yè)技術(shù)院研發(fā)的新型植物工廠(chǎng)化生產(chǎn)模式(芽苗菜)，日產(chǎn)量達(dá)8 t[11]。長(zhǎng)期以來(lái)，韓國(guó)政府十分重視和推廣農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，并開(kāi)設(shè)各種信息技術(shù)培訓(xùn)班，利用遠(yuǎn)程教育的方式指導(dǎo)和推廣韓國(guó)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)。 PARK等[12]對(duì)在線(xiàn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在韓國(guó)農(nóng)村發(fā)展管理與農(nóng)技推廣方面的應(yīng)用進(jìn)行分析認(rèn)為，依托互聯(lián)網(wǎng)，可加快農(nóng)技推廣的效率。韓國(guó)構(gòu)建了生物信息資源管理系統(tǒng)，在這個(gè)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上技術(shù)人員可以研究生物科學(xué)，還建立了作物育種管理系統(tǒng)、自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)環(huán)境服務(wù)系統(tǒng)，主要采集和收錄氣候信息、農(nóng)產(chǎn)品的進(jìn)出口信息等。2018年4月，政府推廣智能農(nóng)場(chǎng)，預(yù)測(cè)至2022年，推廣7 000 hm2農(nóng)場(chǎng)和5 750個(gè)谷倉(cāng)的農(nóng)場(chǎng)，并建設(shè)4個(gè)智能農(nóng)場(chǎng)，集生產(chǎn)、教育和科研功能于一體的高科技融合區(qū)，并且有基于A(yíng)I的語(yǔ)音支持平臺(tái)“Palm Voice”和“Cloud Platform”，以幫助在整個(gè)種植過(guò)程中作出適當(dāng)?shù)臎Q策。

2 我國(guó)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2017年7月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，指出要研制農(nóng)業(yè)智能傳感與控制系統(tǒng)、智能農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)機(jī)田間作業(yè)自由系統(tǒng)等，為未來(lái)信息農(nóng)業(yè)的發(fā)展指明了方向[13]。近年來(lái)，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展迅猛，如3S技術(shù)、農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)等，都得到了快速發(fā)展。

2.1 3S技術(shù)

3S技術(shù)是全球定位技術(shù)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和遙感技術(shù)(RS)的統(tǒng)稱(chēng)。3S技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中有著重要作用。遙感不僅可以有效地進(jìn)行作物生長(zhǎng)周期監(jiān)測(cè)與產(chǎn)量估算、土壤水分含量與分布監(jiān)測(cè)、作物長(zhǎng)勢(shì)及作物病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)等[14]，還可以有效地輔助管理者決策。地理信息系統(tǒng)可以對(duì)獲取的作物長(zhǎng)勢(shì)及病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行信息分析得出，田間的空間差異性和關(guān)聯(lián)性，為農(nóng)業(yè)管理提出科學(xué)指導(dǎo)。全球定位技術(shù)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕種，即通過(guò)在農(nóng)機(jī)上安裝定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的精準(zhǔn)耕作、噴藥、施肥及除草等操作[15]。3S技術(shù)通常用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源監(jiān)控、生產(chǎn)過(guò)程管理及農(nóng)產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)等。目前，已有部分園區(qū)、農(nóng)場(chǎng)應(yīng)用3S技術(shù)有效地實(shí)時(shí)采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或管理過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理過(guò)程所需的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)分析和自動(dòng)控制。但我國(guó)3S技術(shù)缺少直接面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)化、規(guī)?；挠布a(chǎn)品。以農(nóng)用GIS為例，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上目前只有少數(shù)幾款支持農(nóng)業(yè)GIS的軟件產(chǎn)品，但相比國(guó)外的產(chǎn)品功能較少，無(wú)法完全滿(mǎn)足農(nóng)民需求。3S技術(shù)還存在巨大的發(fā)展空間，可通過(guò)行業(yè)或協(xié)會(huì)的形式有目的有計(jì)劃地推動(dòng)3S技術(shù)的發(fā)展。

2.2 農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)

20世紀(jì)80年代初，我國(guó)開(kāi)始研究農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)(又稱(chēng)農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng))。這是一項(xiàng)計(jì)算機(jī)農(nóng)業(yè)軟件系統(tǒng)，通過(guò)運(yùn)用信息標(biāo)記、梳理及知識(shí)獲取等技術(shù)，總結(jié)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)模型，為農(nóng)戶(hù)答疑解惑[16]。國(guó)家863計(jì)劃大力支持了農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的相關(guān)研究與開(kāi)發(fā)，有關(guān)企業(yè)和部門(mén)也安排了農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)的研究。國(guó)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者研制出水稻[17]、馬鈴薯[18]、天麻[19]、梨[20]及烤煙[21]等農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)。此外，還構(gòu)建了生菜[22]、小麥[23]、玉米[24]、黃瓜[25]及青稞[26]等生長(zhǎng)模型。近幾年，我國(guó)農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)更是蓬勃發(fā)展，但由于專(zhuān)家系統(tǒng)不具有學(xué)習(xí)功能，因而存在系統(tǒng)不能處理未錄入的問(wèn)題，且國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具相較國(guó)外還不夠成熟，商品化水平較低。

2.3 農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，部分地區(qū)自發(fā)將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于無(wú)土栽培、滴水灌溉、農(nóng)業(yè)收割等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有效解放了勞動(dòng)力，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)收益。但很多地區(qū)仍保持傳統(tǒng)的耕作模式，農(nóng)民對(duì)相關(guān)自動(dòng)化技術(shù)的認(rèn)識(shí)不足。應(yīng)適當(dāng)加大自動(dòng)化技術(shù)的科普力度與硬件支撐，在一些農(nóng)村地區(qū)打造自動(dòng)化技術(shù)示范點(diǎn)，為更多的農(nóng)民提供相關(guān)教學(xué)服務(wù)。

2.4 農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)

目前，我國(guó)已經(jīng)建立了100余個(gè)不同技術(shù)類(lèi)型的農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中不乏有許多具有代表性的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，如中國(guó)農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，該文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)主要是由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研制和開(kāi)發(fā)的，是國(guó)內(nèi)規(guī)模和數(shù)據(jù)信息量最大的一個(gè)綜合型農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，我國(guó)還引進(jìn)了世界三大類(lèi)型農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，分別是國(guó)際應(yīng)用生物科學(xué)中心文摘(CABI)的“農(nóng)業(yè)和自然資源數(shù)據(jù)庫(kù)”CAB ABSTRACTS、AGRIS協(xié)調(diào)中心和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)的“國(guó)際農(nóng)業(yè)科技情報(bào)系統(tǒng)”AGRIS、美國(guó)農(nóng)業(yè)圖書(shū)館(NAL)的“農(nóng)業(yè)聯(lián)機(jī)檢索數(shù)據(jù)庫(kù)”AGRICOLA，為我國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)信息獲取與分析提供了更多渠道和資源。

3 我國(guó)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，一些新的信息技術(shù)，如人工智能、大數(shù)據(jù)分析、深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈技術(shù)等，逐步在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域普及和應(yīng)用，必將為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)革命性的技術(shù)創(chuàng)新，也將成為我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向。

3.1 人工智能

智能化農(nóng)業(yè)技術(shù)可以通過(guò)設(shè)計(jì)建立智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)[27]、智慧農(nóng)業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)[28]、新型農(nóng)業(yè)大棚智能系統(tǒng)[29]、溫室智能系統(tǒng)[30]和無(wú)人農(nóng)場(chǎng)[31]等，根據(jù)規(guī)模進(jìn)行定量灌溉、施肥和噴灑農(nóng)藥等，可有效降低生產(chǎn)成本及資源浪費(fèi)率。在未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，基于人工智能系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)設(shè)備將大范圍應(yīng)用，滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者負(fù)荷，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的勞動(dòng)力需求量。

3.2 大數(shù)據(jù)分析

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用將貫穿整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，涉及作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)、作物育種、病蟲(chóng)害防治等多個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品流通數(shù)據(jù)的跟蹤，做到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量可追溯。應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以幫助人類(lèi)從與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程密切相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)中找出隱藏的規(guī)律，按照規(guī)律制定正確的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)策略，并進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和輔助決策，達(dá)到使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)、高效和協(xié)調(diào)發(fā)展的目的[32]。

3.3 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)

深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)是將實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的感知能力和強(qiáng)化學(xué)習(xí)的決策能力相結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為復(fù)雜的感知決策問(wèn)題提供高效解決方案的人工智能方法[33]。深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)目前成功應(yīng)用于自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域，如Al-phaGo、Alpha Gozero及Atari Game[34]。目前，基于深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用較多，主要集中在植物形態(tài)學(xué)、病態(tài)學(xué)和生長(zhǎng)環(huán)境信息學(xué)等方面的檢測(cè)、分析與預(yù)測(cè)，在動(dòng)物的分類(lèi)、識(shí)別和檢測(cè)中也開(kāi)始應(yīng)用，由于其應(yīng)用場(chǎng)景更為復(fù)雜，增加了信息獲取和識(shí)別的難度。而深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還相對(duì)較少，其應(yīng)用場(chǎng)景和研究對(duì)象還有待進(jìn)一步擴(kuò)展方向。

3.4 區(qū)塊鏈技術(shù)

自2016年工信部發(fā)表《中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書(shū)(2016)》以來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)以其高效迅速快捷的優(yōu)勢(shì)，在諸多產(chǎn)業(yè)里得到了快速發(fā)展和應(yīng)用，作為我國(guó)第一產(chǎn)業(yè)的農(nóng)業(yè)也不例外[35]。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已初步應(yīng)用到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯等領(lǐng)域，并取得了一定成效。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)具有的去中心化、不可篡改及分散記賬等特性將提高未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的可靠性和實(shí)用性，如果將區(qū)塊鏈技術(shù)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式相結(jié)合，將會(huì)極大推進(jìn)我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程。

4 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科技的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，起到了推動(dòng)全局的重要作用。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)改善了我國(guó)的種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理方式，提升了我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的水平。但我國(guó)產(chǎn)業(yè)化水平相對(duì)落后，需要大力完善農(nóng)業(yè)信息化的基礎(chǔ)設(shè)施，擴(kuò)大綜合信息服務(wù)的覆蓋率，加快研發(fā)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品?？傊?，以提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地產(chǎn)出率和資源利用率為目標(biāo)，應(yīng)用各項(xiàng)農(nóng)業(yè)信息化產(chǎn)品和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，加強(qiáng)人工智能與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的融合發(fā)展，建立智能化植物工廠(chǎng)、智能農(nóng)場(chǎng)、智能牧場(chǎng)和智能果園等，將成為我國(guó)未來(lái)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展的方向。