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引入人工智能,打破农业发展瓶颈

内容来源:科普时报      浏览次数:198      更新时间:2020-10-22
    中国自古以来就是一个以农耕为基础的农业大国。晋·陈寿《三国志·魏书·杨阜传》里对农业的重要性是这样描述的:“致治在于任贤,兴国在于务农”。这句话的意思就是:达到大治在于任用贤才,兴旺国家在于尽力发展农业。农业的兴旺是国家发展和稳定的基础。
 

 
  伴随着近代几次工业革命,现代化的机械在农业领域里得到了长足的应用,从而大大促进了农业的发展,使粮食产量也大幅增加,但是农业生产的成本也相应提高了很多,另外农业病虫害的问题也制约着农业的发展。如何能打破成本及病虫害对农业发展的桎梏,其根本在于如何利用科技的力量去解决这些问题,人工智能技术就是解开这些问题的一把钥匙。
 
  人工智能,大家已经不再陌生,特别是相当多的人工智能应用已深入到人们的生活和生产中。当下我们在关注人工智能技术在教育、医疗、生活、金融等领域的应用和给人们生活带来的巨大变化时,往往忽视了人工智能在农业领域的应用。其实从上世纪70年代开始,我国的专家系统技术(人工智能)就已经在我国的农业领域开始应用了。
 
  那么,人工智能在农业领域中发挥了哪些作用呢?现在就简单介绍一下检测技术在选种中的应用,智能种植在栽培中的应用,人工智能在病虫害监控、土壤灌溉中的应用。
 
  种子的好坏对庄稼的种植和收获,起到了决定性的因素,所以如何选择优质的种子进行栽培是提升农业产量的重中之重,因此利用人工智能的图像分析技术及神经网络等非破坏性的方法对种子进行准确的评估,对提高农产品产量和质量起到了很好的保障作用。
 

 
  传统的农业生产需要耗费巨大的人力和物力,人们需要亲力亲为进行播种、育苗、护理、采摘、分拣等环节,需要很多的劳动力来完成传统农业各环节的工作,引入人工智能后可以大大缓解这些工序对人力的要求,只要几个人管理机器人就可以实现大规模的农业生产作业,实现农业种植的智能化和自动化,并提高农业生产的效率及利润率。
 
  传统农业在检测农作物的生长、病虫害的防治及杂草的辨别,都是通过有经验的劳动者凭着经验和肉眼的观察进行的,这就导致有些问题无法预防。比如,经验的判断并不是100%正确,另外就是有专人的盯防也不可能照顾所有的种植单元,会出现延误或误判病虫害。人工智能技术的引入可以在农作物生长过程中做到全面的监控、扫描及分析,保证农作物丰产丰收。
 
  传统的土壤灌溉技术往往依靠种植经验来进行灌溉。众所周知,中国绝大部分地区缺少水资源,如何可以更好地利用水资源,并有效地进行土壤灌溉提高粮食产量是我们亟待解决的问题。人工神经网络具备机器学习的能力,能够根据检测得到的气候指数和当地的水文气象观测数据,选择最佳灌溉规划策略,通过对土壤湿度的实时监控,利用周期灌溉、自动灌溉等多种方式,提高灌溉精准度和水的利用率,这样既能节省用水又能保证农作物具有良好的生长环境。
 
  虽然人工智能已经开始应用于农业领域,但是与其他行业中人工智能技术的成功应用相比,还有很多不足。很多农耕地区和农业设备生产商还没有引入人工智能,究其原因包括:获取农业领域的数据比其他行业获取相关数据要难很多;农业生产统计和量化应用困难,农业环境变化对人工智能在农业上的测试、验证和推广更加困难;缺乏既懂农业又懂人工智能技术的复合型人才等。
 
  作者系北京市公园管理中心信息中心副主任
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