Что означает Развитие Искусственного Интеллекта для Сельского хозяйства

Нет никаких сомнений в том, что искусственный интеллект (ИИ) развивается невероятно быстрыми темпами и все чаще используется в глобальных отраслях промышленности, многие из которых выигрывают от автоматизации и машинного обучения. Одной из таких отраслей является сельское хозяйство. Но что означает рост ИИ в сельском хозяйстве для будущих процессов и цепочки поставок? Некоторые утверждают, что это может помочь в борьбе с болезнями, принести пользу окружающей среде, одновременно внедряя интеллектуальное сельское хозяйство и робототехнику. Но в то же время, может ли искусственный интеллект заменить человеческих работников? И предпочтительнее ли это для всех?

Что такое Искусственный интеллект и машинное обучение?

Искусственный интеллект, или сокращенно ИИ, - это системы и машины, предназначенные для копирования человеческого интеллекта и поведения. Предполагается, что ИИ облегчит нам жизнь, выполняя сложные задачи и обучаясь самостоятельно, используя массу информации, которую он собирает, без необходимости для нас внедрять указанную информацию в дизайн: машинное обучение, или, короче говоря, ML. Возможности кажутся бесконечными - и ниже приведены лишь несколько избранных примеров.

Преимущества ИИ в сельском хозяйстве

Согласно проверенным исследованиям рынка, ИИ в сельскохозяйственной отрасли в 2019 году оценивался в 689,35 миллиона доллара, а к 2027 году, по прогнозам, достигнет 1413,88 миллиона долларов, что означает, что мы можем ожидать увидеть гораздо больше инноваций и инвестиций в будущем.

В условиях растущего спроса на продукцию и увеличения численности населения, которое удвоилось с 1960 года, разработка новых технологий становится все более необходимой для удовлетворения спроса и более эффективного снабжения питанием мира. У нас очень мало земли, которую мы можем использовать, и она быстро заполняется с каждой минутой, что приводит к необходимости увеличения “умного земледелия” и жилищного строительства. Поможет ли искусственный интеллект облегчить это?

Кроме того, ИИ в сельском хозяйстве нацелен на выявление болезней сельскохозяйственных культур, борьбу с вредителями, мониторинг состояния почвы и помощь в работе. Это резкое повышение эффективности может увеличить урожайность, что может уменьшить необходимость расширения землепользования. Искусственный интеллект в сельском хозяйстве, наряду с другими новыми технологиями, подпадает под понятие "умное сельское хозяйство".

Искусственный интеллект может решить производственные проблемы с меньшими затратами, а также оказаться более устойчивым решением. После Cop26 население планеты испытывает растущую озабоченность по поводу необходимости достижения целевых показателей Чистого нуля, что делает рост ИИ в сельскохозяйственной отрасли более уместным, чем когда-либо.

Мудрое земледелие

Как кратко упоминалось выше, интеллектуальное сельское хозяйство - это концепция управления, цель которой - предоставить отрасли средства для использования передовых технологий, таких как искусственный интеллект, IoT (Интернет вещей), Большие данные (которые помогут обеспечить отслеживание), мониторинг, автоматизацию и анализ систем и процессов.

Nokia - одна из нескольких компаний, которые утверждают, что способствуют позитивным изменениям в отрасли. Они разработали мини-сериал, в котором обсуждается будущее интеллектуального фермерства с экспертами отрасли; они определяют интеллектуальное фермерство как общий термин для Интернета вещей, искусственного интеллекта, больших данных и робототехники. Внедрение этих захватывающих технологий может позволить управлять автономными теплицами, снабжая водой землю и посевы для содействия росту. Кроме того, они могут обнаруживать утечки в системе орошения и помогать в оптимизации ирригационных систем, что означает, что будет потрачено меньше пресной воды впустую: еще одна победа для этих важнейших устойчивых методов!

Кроме того, недавно в мире обсуждался вопрос о внедрении цветовой системы светофора, показывающей углеродный след продуктов питания, что не отличается от того, что вы могли видеть на этикетках продуктов питания: красный цвет указывает на то, что продукт может потреблять гораздо больше ваших ежедневных рекомендаций, чем другие. Если ИИ поможет производству продуктов питания стать более устойчивым, то это может помочь уменьшить количество продуктов "красных" цветов, которые видят потребители, потенциально отговаривая их от покупки.

Робототехника: решение или научная фантастика?

Чтобы удовлетворить вышеупомянутый спрос на производство в будущем сельском хозяйстве, все больше фермеров вскоре могут обратиться к робототехнике. Интернет вещей еще больше поощряет это с помощью своих беспилотных летательных аппаратов, технологий сканирования и изображений - все это позволяет фермерам быстро отслеживать посевы, быстро сканируя массы полей и мгновенно обнаруживая потенциальные угрозы для посевов и домашнего скота. Роботы также могут быть использованы для повседневного ведения сельского хозяйства - как удобно!

Интересная инженерная разработка подробно описывает разработку этих типов дронов и роботов. Одним из примеров является Ecorobotix. Ecorobotix - это легкий GPS-беспилотник на солнечной энергии, который полностью автономен и может работать весь день. Используя свою камеру, его основная задача - обнаруживать и опрыскивать сорняки. Они также утверждают, что используют на 90% меньше гербицидов, что может быть намного лучше для окружающей среды - и на 30% дешевле, чем традиционные средства. Легко понять, как это могло бы заменить часть рабочей силы.

Другой формой потенциальной робототехники, заменяющей человека, являются технологии Naio: множество роботов, целью которых является защита окружающей среды. Они предназначены для прополки, окучивания и помощи в уборке урожая. Если этот набор роботов и беспилотных летательных аппаратов станет мейнстримом, может ли это стать концом раннего восхода солнца - учитывая, что эти роботы, скорее всего, начнут работать еще до того, как мы проснемся? Но что еще более важно, может ли это восстание роботов вообще положить конец историческому человеческому труду в сельском хозяйстве? Для многих это воспринимается как проблема - даже пугающая - поскольку очень многие общины по всему миру зависят от своей работы в сельскохозяйственной отрасли, чтобы прокормить свои семьи.

Обнаружение болезней растений

Несмотря на страх перед тем, что ИИ сделает человечество фактически бесцельным - страх, который широко распространен во многих отраслях промышленности, - мы просто не можем игнорировать огромные преимущества, которые он приносит сельскохозяйственному миру. Болезни являются одним из главных недостатков, когда дело доходит до получения урожая, и их выявление, безусловно, сопряжено с трудностями. И без того перегруженный работой фермер вряд ли сможет тратить много времени на наблюдение за каждой культурой на своем поле в поисках признаков болезни, обычно путем выявления аномального роста или болезнетворных организмов. ИИ надеется помочь с дистанционным зондированием (наблюдение за их полями без физического прикосновения к растениям), а фермеры могут обнаруживать проблемы на обширных акрах сельскохозяйственных угодий с помощью гиперспектральной визуализации и 3D-лазерного сканирования.

Искусственный Интеллект и развитие смартфонов позволяют повысить точность и надежность, используя глубокое обучение для обнаружения растений на основе изображений. Научный журнал показал, как это было возможно: используя общедоступный набор данных из более чем 50 000 изображений как здоровых, так и больных растений, они обучили систему искусственного интеллекта распознавать 14 видов сельскохозяйственных культур и 26 типов болезней. Их модель показала впечатляющую точность в 99,35%. Классификация этих заболеваний может помочь фермерам разработать надежные стратегии по их контролю. В дополнение к мониторингу урожая Искусственный Интелект и Машинное Обучение могут помочь в выявлении вредителей и состоянии почвы, включая к примеру, дефицит питательных веществ. К сожалению, теоретически предполагается, что потенциально может остаться всего лишь 60 урожаев (по данным ФАО). Инструменты, улучшающие здоровье почвы, могли бы помочь уменьшить эту возможность - хотелось бы надеяться! В статье Re Soil Foundation документируется аргумент Имперского колледжа Лондона: Искусственный интеллект может помочь предсказать уровень азота в почве, избежать чрезмерного использования удобрений и другого связанного с этим ущерба окружающей среде. В целом, последствия применения этих технологий очень многообещающие.

Ясно видны возможные преимущества ИИ в сельском хозяйстве, и будет интересно посмотреть, как он будет развиваться в течение следующих нескольких лет - но может ли это означать конец человеческого труда?

Хорошо это или плохо, покажет только время.