深译观察 | 人工智能将会如何解决未来的粮食问题？

妍小槿

农业部门是许多国家的主要职业，其重要性比以往任何时候都重要。根据联合国的预测，到 2050 年，世界目前的 75 亿人口预计将增加到 97 亿。今天的农场将难以养活这额外的 20 亿口。不仅粮食产量必须猛增60%才能跟上，而且只需要额外增加 4% 的耕地。



轮作等传统农业方法严重不足以满足这些预测。因此，该行业正在转向农业技术寻求解决方案，人工智能 (AI) 在众多解决方案中名列前茅。根据市场和市场报告，2020 年农业人工智能市场价值约为 10 亿美元。预计到 2026 年，这一数字将翻两番。



以下内容涵盖了人工智能在农业中用于满足这些预期需求的三种方式。
01人工智能创造的数字孪生
什么是制造业中的数字孪生？数据从整个农场的各种连接的传感器、监视器和其他此类设备流式传输。然后由人工智能创建一个称为数字孪生的虚拟副本。这可以从单个工厂到整个综合体的运作。 根据源源不断的传输数据，数字孪生可以帮助农民作出科学决定。示例包括施用于田间的最佳氮量、实现牲畜的最佳繁殖实践。利用这些新科技，农民不用再花大量时间在农田里，而是使用他们的平板电脑就能实现降本生效。



02精准农业的人工智能目标



国际精准农业协（ISPA）

国际精准农业协（ISPA）会指出：  “精准农业是一种管理策略，它收集、处理和分析时间、空间和个体数据，并结合其他信息，根据估计的可变性来支持管理决策，以提高资源利用效率、生产力、质量、盈利能力和农业生产的可持续性。”简单地说，对已经在沿用的耕作方法，它是更可控和更精确的应用。



举个例子，在杂草控制方面，传统手法上，农民会用除草剂覆盖他们的大部分土地，以摆脱这些讨厌的入侵者。其实这个传统手法对农民来说成本很高，因为这些化学品不仅价格昂贵，它们还可能会破坏环境。
在精准农业下，农民现在瞄准由物联网传感器和人工智能确定的特定杂草。无人机在人工智能的控制下或通过人类使用工业平板电脑传达信号，一旦到达目标，它们就会以高精度喷洒除草剂。这有助于减少除草剂的使用（估计高达 90%），成本下降了，污染周围农作物和水源、任何牲畜和人的风险也大大降低。


这种精准度还可用于检测和处理受感染的作物和破坏性害虫，如蝗虫、蚜虫和臭虫。 另一个例子是使用无人机对牛进行热成像。如果一个或多个可能生病，体温飙升可以帮助提醒饲主，然后可以将患病的牛从牛群中分离出来进行治疗。
03人工智能代替人工驾驶
以美国为例，农业综合企业的工作者通常分为两种——个体经营者及其家庭成员，以及受雇佣者。自 1950 年代以来，两者的数量一直在下降。家庭农场的成员从 50 年代的 7.6 亿下降到 2020 年的 2.06 亿，下降了 73%。受雇佣者数据紧随其后，从 2.33 亿骤降至 1.13 亿，总体下降 52%。 解决这一复杂问题的可能办法是使用自动拖拉机等自动设备。普通拖拉机在农场已经很常见了，它们主要用于牵引各种农具：分解和混合土壤的犁、清除杂草的旋转切割机、以及带走不农场里的杂物等等。司机一旦开始驾驶这种设备，将会花上数个小时，这意味着更少的可用工人来处理其他重要任务。


自动拖拉机有望解决这一难题。这些无人驾驶车辆的外观和功能类似于标准拖拉机。然而，每个都配备了各种摄像头，连接到一台稳定的微型计算机，其中装有 CPU、AI 软件、 GPS 等必要设备，通过WIFI连接方式，人工智能凭借其算法引导拖拉机穿过田野。农民可以在平板电脑、数英里外的智能手机APP上监控所有情况，甚至可以通过这种方式进行管理田野里的车队。



农业综合企业巨头John Deere(约翰迪尔)去年在内华达州拉斯维加斯举行的消费电子展上推出了其自动拖拉机。John Deere 的首席技术官 Jahmy Hindman 说：“一直以来，农业一直在做更多的事情，更多的——更多的马力、更多的投入、更多的土地——但新的数字时代正在改变这一切。在过去的十年里，它一直致力于事半功倍，为农民提供做出明智决策的工具。”
结语04
不断增长的全球人口加重了农业本身就在应对的一连串挑战，解决难题的而关键事什么？——可能就是人工智能及其创建虚拟数字孪生、提供对农业技术的精确控制以及驾驶车辆的能力。 资讯来源：JOEL ARELLANO, Cybernet-深译·沟通全世界-

郭联

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