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人工智能(AI)有望解决全球饥饿难题
发布时间:2019-07-16
 

        机器镜头放大显示一株西红柿苗的黄色花朵。植物图片随即由人工智能算法进行处理,以精确预测从开花到西红柿成熟、采摘、包装并送到超市需要多长时间。

        这项技术和上面提到的西红柿属于Nature Fresh 农场,这家已有20 年历史的公司在位于美国安大略市和俄亥俄州的500 英亩土地上种植蔬菜。Nature Fresh IT 主管Keith Bradley 称,准确了解未来可销售的西红柿数量能够简化销售团队的工作,并且直接提升盈利能力。这只是人工智能推动农业转型的一个例子,这一新兴趋势将促发一场农业革命。

        英特尔® 人工智能事业部副总裁兼总经理Gayle Sheppard 说道:农业即将迎来一场重大变革。数据科学和人工智能将彻底改变这个行业。农户将拥有充分利用每一英亩土地的利器。

       1960 年到2015 年间,世界人口从30亿增至70亿,农业产量增加三倍。很大一部分产量增加只是来自于耕地的增加——砍伐森林,把淡水引入田野、果园和稻田里。据联合国估计,到本世纪中叶,我们需要将粮食产量增加50%才能满足未来人口对粮食的需求。

那么人工智能究竟能从哪些方面帮助农业:

一、用AI(人工智能)识别叶片上的疫霉感染(生长过程)

        一直以来病虫害的检测需要有经验种植人员巡视,一旦发现不及时,就会导致农作物大片死亡。人工巡查费时费力,并且有可能有疏漏。人工智能的引入可以提供不间断的监测和预报,减少了因病虫害造成的损失

二、利用人工智能结合无人机自动喷洒农药

        鉴于微型MEMS 传感器(包含加速度计,陀螺仪,磁力计和压力传感器)、小型GPS 模块与处理芯片越来越成熟,农业无人机的价格也越来越便宜,并深具彻底改造整个产业的潜力。例如易图科技研发的无人直升机喷药10 分钟就能喷15亩地的农药,一天最多可喷225 亩,是传统人力的三到四倍,而且能有效省药,就连注重叶背的丝瓜也能靠气流扰动顺利施药。

三、人工智能高空监测植物病虫害

        美国许多葡萄酒庄现在已经采用带有高光谱摄影机的无人机,从红外线以及可见光谱中收集数据,拍摄出健康植物与病害植物范围的空拍扫描图,其精细到就连用眼睛看都不明显的害虫、真菌感染等病变植株都能辨别。相信敏感一点的读者也猜到了:这套红外线判别植株健康的视觉辨识系统,正是机器学习结合无人机的另一好案例。

四、人工智能机器人耕作、播种、采摘

       将人工智能识别与智能机器人技合,可广泛用于农业中的播种、耕作、采摘等景,极大提升农业效率,同降低农药和化肥消耗。例如在播种环节,美国公司研了一款智能播种机器人Prospero,其可以通测装置获取土壤信息,然后通过算法得出最优化的播种密度并且自动播种。在耕作环节,农业智能机器人可以在耕作过程中为沿途经过的植株拍摄照片,利用电脑图像识别和机器学习技术判断是否为杂草,或长势不好/间距不合适的作物,从而精准喷洒农药杀死杂草,或拔除长势不好或间距不合适的作物,据测算,这项技术可以帮助民减少90%的农药化肥使用。在采摘环节,苹果采摘机器人,其通过摄像装置取果的照片,用识别术识别适合采摘的苹果,合机器人的精确操控技,可以在不破坏果和苹果的前提下实现一秒一个的采摘速度,大大提升工作效率,降低人力成本。

五、人工智能禽畜智能穿戴设备

智能穿戴产品主要应用在畜牧业,其可以实时搜集所养殖畜禽的个体信息,通过机器学习技术识别畜禽的健康状况、发情期探测和预测、喂养状况等,从而及时获得相应处置。例如日本公司开发的一款用于奶牛身上的可穿戴设备“Farmnote Color”为例,它可以实时收集每头奶牛的个体信息。这些数据信息会通过配套的软件进行分析,采用人工智能技术分析出奶牛是否出现生病、排卵或是生产的情况,并将相应信息自动推送给农户,以得到及时的处理。

        农业涉及的不可知因素比如地理位置、周围环境、气候水土、病虫害、生物多性、复的微生物境等等,些因素都在影响着作生。你在一个特定境中测试成功的算法,一个境未必就有用了。人工智能应用农业面临巨大挑战,但也提供了解决未来粮食需求的一种途径,我们拭目以待。



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