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用算法「种」出的草莓里,藏着年轻人与农业的未来

时间:2021-12-22 00:12 点击次数:
  本文摘要:与互联网相比,农业领域的数字化,如同一片荒原,艰难与空旷。但也给了人们另一个空间,在探索中重新审视与反思科技的真正要义。用数字种植服务小农「还是低估了。」工程师身世的程飚在两个多月前,到场了「多多农研科技大赛」——一个高原草莓种植的「人机对战」角逐,要求在 120 天的时间内,用 AI 算法远程控制草莓的生长,最终综合比拼草莓的产量、口感、成本等等。 同时,有来自海内草莓大县的顶尖农人作为对照组。历程是出人意料的。

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与互联网相比,农业领域的数字化,如同一片荒原,艰难与空旷。但也给了人们另一个空间,在探索中重新审视与反思科技的真正要义。用数字种植服务小农「还是低估了。」工程师身世的程飚在两个多月前,到场了「多多农研科技大赛」——一个高原草莓种植的「人机对战」角逐,要求在 120 天的时间内,用 AI 算法远程控制草莓的生长,最终综合比拼草莓的产量、口感、成本等等。

同时,有来自海内草莓大县的顶尖农人作为对照组。历程是出人意料的。角逐举行到第六周时,他发现,AI 组的草莓长势要整体优于传统组,「约莫要领先一周到 10 天」。

这意味着什么?「打个例如,如果我的草莓比你的早上市一周的话,那么这一周的市场订价权就是我的。」AI 算法开端验证了,它有着改变现有游戏规则的潜力。AI算法控制下生长的草莓结出果实 | 极客公园如今角逐过半,凭据大赛技术支持方,云南省农业科学院的专家团队测定数据显示,在成熟周期内果实数量对比上,AI 组整体均值凌驾传统组 175% 以上。在 AI 组内,程飚所在的智多莓队在部门指标上仍落伍于 AiCU 队。

智多莓队由 11 位来自中国科学院自动化研究所、昆明市农科院等专家组成;而 AiCU 队的 7 个成员,主要是来自于荷兰的瓦赫宁根大学、荷兰阿姆斯特丹大学的博士、博士后,专业划分涉及温室园艺模型、电子工程、机械学习、数学等差别学科。由 7 位来自瓦格宁根大学、屯特大学、阿姆斯特丹大学的青年学者组成的 AiCU 队。他们的目的是,用更简朴、更可连续的方法为每一小我私家稳定地提供优质、鲜味的蔬果。

|AiCU由于疫情影响,在整个参赛历程中,他们都位于荷兰远程参赛,真正地践行了坐在电脑屏幕前把地种的未来场景。AI 组的种植温室里,设备可实时读取温度、光照等情况参数,并实现温室内的自动化控制。大赛中 AI 组使用的智能化温室 | 多多农研科技大赛组委会对于现阶段的结果差异,程飚以为,荷兰的队伍种植模型以及农业数据的收罗能力更强,「不是 1、2 年就可以跨越的差距」。

不外,程飚看到了跨国远程种植的可靠性。这是一个能够从源头改变农业生产方式的庞大机缘,一个可以串联起小农户,实现规模化、尺度化生产的起点。

他立刻建立了一家商业化公司,将 AI 算法打包成解决方案,资助农户淘汰水资源和肥料的消耗并提高产量。很快,他们已有 200 亩左右的服务面积。

「其中一个互助,9 月 20 日上午谈的,下午就开始定产地,现在已经在安装设备了。」云南的小农户们对于种植数字化服务的渴求,让程飚有了强烈的切身感受。「好的AI一定是在田间地头」跟程飚一样,到场此次「多多农研科技大赛」的队伍,都对未来农业生长有了自己的思考。

「多多农研科技大赛」是在团结国粮食及农业组织指导下,由中国农业大学和拼多多团结举行,召集了全球的青年科学家和顶尖农人举行草莓种植的「人机对战」,分成 4 支 AI 队伍和 4 只顶尖农人队伍。角逐中的「意料之外」的不止以上那些。云南省农业科学院研究员阮继伟博士发现,通过温室内的栽种,参赛队伍乐成将云南草莓产季提前了 60 天以上。「长江中下游草莓刚开始栽种时,大赛的第一季草莓已经丰收,仅此一项便能填补云南夏秋鲜食草莓消费的空缺。

」「一开始我们农人队对于田间治理还是很有自信的,像人工对水肥、病虫害治理会越发实时,有一株草莓出问题都能实时解决。」传统农人组的队员孙郁晴说,这两个月下来,她们深刻认识到了农业数据化的重要性——当顶尖农人队在田间浇水、施肥时,旁边的 AI 组只需要对模型和反馈参数举行调整,温室的通风窗、施肥系统会举行自动响应,实现了「一身轻松搞农业」。AI 农业的应用之一:卷积神经网络算法识别草莓叶 | 智多莓实际上,这种情绪指向另一个问题。农业农村部农业物联网重点实验室主任、西北农林科技大学教授何东健认为,设施农业只是农业的一部门,粮食宁静是潜在的更重大的问题——随着城镇化的希望,未来,谁来种地?他视察到,「现在种地的都是生于 50、60 年月的人,70 年月都是少数,更不要说 00 后」。

越来越少的人从事农业险些是一个不行逆的历程,何东健以为智慧农业是解决这个问题的谜底,「我曾经讲过,再过 10 年,在某些领域一定会实现无人农场、无人牧场,以及高端的植物工厂。」甚至,身处顶尖农人组、来自江苏的全国劳动模范纪荣喜也和何东健持有相同的看法。

他在镇江的实验大棚里,也加装了补光、补温、温湿度传感器,以及水肥一体化设备。「我 60 岁可能就不种草莓了,未来谁来种?怎么种?这是个亟待解决的问题。」以上代码为大赛提供的降雨量、二氧化碳、光合有效辐射等传感器 API 接口 | 多多农研科技大赛组委会好比,角逐中纪荣喜从家乡背来了油渣「秘方」作为底肥;艳九天巾帼队的孙郁晴和王琪通过调治水质酸碱度,促进草莓植株的铁元素吸收。

「如果 AI 能学习到这些积累几十年的种植履历,那是最好不外。」他说。对于对技术的推崇,更要反映在经济性上。现在,小农户是我国农业谋划主体的大多数。

如何让新型的设备和技术,酿成好的投资回报率,让小农生产主体接受,是所有从业者面临的问题。「如果没有好的产物生产出来,所谓的高产高效、优质优价都是白费。

」中国农业大学水利与土木匠程学院教授、博士生导师贺冬仙表现,一定要针对消费市场来做技术的升级,否则会舍本逐末,「一项好的 AI 技术,一定是能够在田间地头资助农户做好产物。」迈向「一键种植」之路AI 组整体输出的结果险些可以归纳综合为:一键种植。好比,CyberFarmer.HortiGraph 队开发了一套可复制、推广的云端系统,他们将种植草莓的历程中尺度化、数据化,队长林森说,「只需要给农户一个接口,就可以把草莓相关种植的方法调出来之后,哪怕不懂种植,只要根据流程做,根据我们提供的履历值做即可。」然而,实际应用中,农户应用这个「接口」的历程并不会很容易。

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AiCU 队的闵钱希曦举了荷兰的案例。仅有两个北京大、且阴雨天多的荷兰,却是继美国之后世界第二大农产物出口国。

这与荷兰依托玻璃温室技术,鼎力大举生长数字农业密不行分。荷兰,航拍智能 LED 灯温室。

当地通过 LED 照明散发的热量取代温室供暖,同时针对差别种类植物调治成合适的光谱波长,这样植物就能凭据设定的光源举行生长 | 视觉中国「在荷兰,去温室劳作的农民是具备专业资质的劳作工人。除了当地的职业学校会造就这样的人才以外,其他的人力机构也会造就农业工业工人。他们可以凭据季节服务于差别类型的温室。而且,温室内也建设了劳动力的奖励机制,好比每个采收通道需要打卡操作,采收的效率就会实时记载进系统。

」这时,农民转变为了工业工人。对治理者来说,这样既积累了治理数据,在工人之间也会形成实时的比评,跟绩效挂钩。对从事农业的人来说,这意味着更轻松、体面的劳动方式,与更优的收益。

在各种算法的支持下,角逐基地内的草莓将在11月份进入第二个丰产季,并为产区输出数据履历 | 组委会 大赛评委、中国农业大学信息与电气工程学院教授李道亮认为,新一代的农民,和上一代农民已有很大差异,新的生产方式一定要颠覆传统作业模式,「像这次草莓挑战赛中,就要通过智能系统把作物纪律挖出来学习,探索实现智能识别、智能学习、智能决议、智能作业,这也是未来农业的焦点。」下一个「意料之外」一位创业者坦言,农产物供需精准匹配的关键在于能否像工业品一样生产。

值得一提的是,现在角逐中的阶段性结果——聚类算法、图像识别算法、碰撞算法、多层神经网络等,已有近 20 种。多多农研科技大赛组委会卖力人兰克认为,这有望为海内草莓种植探索出「智慧插件」,输出到更多产区,实现一键式最优种植。

资助新农民从「卖得好」到「种得好」。当从事农业的人越来越少、「谁来种地」成为焦虑时,当下的青年科学家们也正在用年轻人的方式,让年轻人回归更酷的「田野」。

多多农研科技大赛的赛程还剩一半,参考前半段的希望,后两个月的时间里,相信仍会有足够的「意料之外」。本文作者:维鹏图片泉源:视觉中国、多多农研科技大赛本文由极客公园 GeekPark 原创公布,转载请添加极客君微信 geekparker。


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