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种田也要输给人工智能浅谈AI在农业范畴的运用
来源:小九直播网页版    发布时间:2023-08-13 23:12:53
作业高效 致富能手

  柯洁终究仍是输了,连输三局,败给了Alphago。柯洁代表了人类最高才智棋类的最强壮脑,三连败的结局足以展现科技的前进和人工智能的强壮。

  人工智能已成为主动化、电气化和信息化之后新一轮工业革命的柱石,而人工智能的运用亦非仅在工业范畴,在教育、医疗和金融范畴都是革命性的技能创新。那么在人类最陈旧的农业范畴,人工智能有何体现呢?咱们是不是连种田也要输给电脑了呢?

  农业范畴面对的应战对人类来说比其他范畴更为重要。现在国际人口总数为72亿,其间有7.8亿人面对着饥饿要挟,到2050年,全球人口即将到达90亿,这意味着咱们出产的粮食热量需求添加60%。假如考虑作为肉类来历的牲畜耗费的粮食,那么这一添加率将到达103%。而于此一起,咱们又面对着石油农业所依托的能源危机,面对着化肥农药过度运用形成的土壤和环境的损坏以及对人类健康的要挟。

  那么,如安在犁地资源有限的情况下添加农业的产出,一起坚持可持续发展呢?人工智能便是处理的办法之一。

  人工智能在农业范畴的研制及运用早在本世纪出就现已开端,这其间既有耕耘、耕种和采摘等智能机器人,也有智能勘探土壤、勘探病虫灾、气候灾祸预警等智能辨认系统,还有在牲畜饲养业中运用的禽畜智能穿戴产品。这些运用正在协助咱们进步产出、进步功率,一起削减农药和化肥的运用。

  曾经咱们在野外看到一个不认识的花草要查阅材料才干知道是什么花草,可现在咱们能够经过各种识图软件对着花草摄影扫描一下就知道了,这便是电脑图画辨认技能。现在凭借机器学习和深度学习,智能图画辨认准确率越来越高,而运用也远远不止这些。

  PlantVillage(美国)和Plantix(德国)是两款智能植物辨认App,他们能做的不仅仅是帮你辨认你不认识的农作物,他们能够帮农户智能辨认农作物的各种病虫灾。农户把患有病虫灾农作物的相片上传,App就会辨认出农作物犯了那种病虫灾,而且能够给出相应的处理计划。除了人工智能给出的处理计划,App上还有用户和专家沟通的社区,能够针对相应的病虫灾进行评论沟通。

  那么假如把图画智能辨认跟智能机器人结合会怎样呢?那便是更好的帮咱们种田、耕种和采摘。

  Blue River Technologies是一家坐落美国加州的农业机器人公司。Blue River的农业智能机器人能够智能除草、灌溉、上肥和喷药。智能机器人运用电脑图画辨认技能来获取农作物的成长情况,经过机器学习,剖析和判别出那些是杂草需求铲除,哪里需求灌溉,哪里需求上肥,哪里需求打药,而且能够当即履行(图示为莴苣栽培机)。智能机器人由于能够更精准的上肥和打药,能够大大的削减农药和化肥的运用,比传统栽培方法削减了90%的农药化肥运用。

  智能耕种机器人还能够经过勘探设备获取土壤信息,然后经过算法得出最优化的耕种密度而且主动耕种。美国爱荷华州的发明家David Dorhout研制的智能耕种机器人Prospero便是这样的智能机器人。

  Aboundant Robotics也是来自美国加州的农业机器人公司,现在他们现已上市的是一款苹果采摘机器人,能够在不损坏苹果树和苹果的前提下到达一秒一个的采摘速度。苹果采摘机器人经过摄像设备获取果树的相片,用图片辨认技能去定位那些合适采摘的苹果,然后用机械手臂和真空管道进行采摘,一点都不会伤到果树和苹果。

  传统农药田间办理看天看地看作物,而现在农人也要成为看手机的垂头族了:)。经过对卫星拍照图片,航拍图片以及农田间其他设备拍照的相片进行智能辨认和剖析,人工智能的能够准确的预告气候,气候灾害,辨认土壤肥力,庄家的健康情况等等。

  比方美国的Descartes Labs公司搜集了海量农业相关的卫星图画数据,他们对气候的猜测比美国农业部的还要精准。Descartes Labs经过人工智能和深度学习,去剖析这些图画信息,寻觅其跟农作物成长之间的联络,能对农作物的产值做出精准猜测,他猜测的玉米产值比以往的猜测准确率高出99%。

  除了气候猜测和产值猜测,人工智能对农作物各种图画的学习还能判别出农田那里有杂草侵略,那个地块的农作物营养缺乏,那里片的农作物正在产生病虫灾。美国加州的IntelinAir便是一家供给这样服务的公司。

  从瑞士联邦理工学院衍生出的农业科技公司Gamaya则运用一起的超光谱(高光谱)感应设备,用这些能够勘探出肉眼无法调查的光谱,这为农户供给了更全面的数据,向农户供给智能上肥办理、灌溉办理和虫灾办理。Gamaya的技能现已在玉米、大豆和甘蔗的栽培上运用,并协助农户大大降低成本和进步产出。

  人工智能还能够用在禽畜的饲养业,比方在养牛职业。咱们知道吗?牛其实不愿意看到人类的,他们会视人类为捕食者,因而养牛场的工作人员会给牛群带来严重心情。那么咱们就把农场的办理交给人工智能吧。

  人工智能经过农场的摄像设备取得牛脸以及身体情况的相片,然后经过深度学习对牛的心情和健康情况进行剖析,然后协助农场主判别出那些牛生病了,生了什么病,那些牛没有吃饱,乃至那些牛到了发情期。来自加拿大的Cainthus机器视觉公司正在做这样的工作。

  除了摄像设备对牛进行“牛脸”辨认,还能够配合上可穿戴的智能设备,这会让农场主更好的办理农场。荷兰的Connecterra是一家动物智能穿戴技能公司。经过带在奶牛脖子上的智能传感器,结合牧场上的固定勘探器一起搜集数据。这些数据上传到云服务器上,用自己开发的算法经过机器学习让这些海量的原始数据变成直观的图表和信息发送到客户那里。

  这些信息包含奶牛的健康剖析、发情期勘探和猜测、喂食情况、方位服务等。Connecterra大大节省了奶农的工作时刻,进步了工作功率,特别是对有机农场更有协助,由于他们能够很简单的了解放养时刻、方位和吃草的时刻。

  除了智能穿戴还有更多的农业物联网设备,比方田间摄像头、温度湿度监控、土壤监控、无人机航拍等等。这些设备能够为农业办理供给海量的实时数据,那么怎么把这些海量的数据及时的变成有价值的信息,便是人工智能要做的工作。这些数据被实时传送到云服务器上,不同类型的农业服务公司会依据不同的农业情况设置自己的算法,然后经过机器学习和深度学习把这些数据变成对农户有意义的信息,比方那里虫灾超支,那里需求灌溉等等。

  人工智能还能够经过算法给出各种最优化的计划,比方依据土壤环境情况,结合市场行情猜测,然后给出本年该地合适种玉米仍是大豆。

  人工智能在农业范畴的运用才刚刚开端,面对的应战比其他任何职业都要大,由于农业触及的不可知要素太多了!地理方位、周围环境、气候水土、病虫灾、生物多样性、杂乱的微生物环境等等,这些要素都在影响着农作出产。你在一个特定环境中测验成功的算法,换一个环境未必就有用了。

  咱们现阶段看到的一些人工智能成功运用的比如大都是在特定的地理环境或许特定的栽培饲养形式。当外界环境改换后,怎么应战算法和模型是这些人工智能公司面对的应战,这需求来自职业间以及农学家之间更多的协作。

  【钛媒体作者:郑伦;郊野调查研讨员,新农业研讨及职业出资沟通请联络大众号“郊野调查AgriReview”)】

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