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“AI+勞模”探索數字農業新路徑

發佈時間:2020-07-27 09:24:35

“希望通過精細化管理和豐富農事經驗,能夠和人工智慧一決高下。”7月20日清晨,全國勞動模範紀榮喜早早起床,收拾行囊從江蘇鎮江趕往雲南昆明參加“頂尖農人VS人工智慧”的草莓種植比賽。

7月22日,拼多多聯合中國農業大學舉辦的第一屆“多多農研科技大賽”決賽在雲南昆明正式啟動,經過激烈角逐進入決賽的4支AI隊伍,和來自中國草莓種植強縣的4支頂尖農人隊伍齊聚,54位選手將開展為期120余天的高原草莓“人機”種植競賽,將“勞模經驗”與“人工智慧”相結合,探索出更加本土化的數字農業解決方案。

“這次比賽的初衷,在於探索將國際最前沿的數字農業科技做本地化應用,形成一套可複製、可推廣的模式與經驗,並在中國各大農業産區落地。”中國農業大學副校長龔元石説,數字農業、智慧農業是農業發展的必然之路,希望參賽選手能夠為小農戶對接新科技、走向大市場,探索出一條新道路。

120天競賽,勞模與AI同臺探索

自第一屆“多多農研科技大賽”啟動招募開始,共吸引了全球超過17支AI隊伍、超過108人參與報名。經過激烈的初賽答辯及評審,最終AiCU、智多莓、NJAI.莓、CyberFarmer.HortiGraph四支AI隊伍進入決賽。

與他們一起較量的,還有4組來自中國草莓種植大縣的全國勞動模範、人大代表等頂尖農人高手:紀榮喜勞模工作隊、聖野漿果富民隊、艷九天巾幗隊、神農小隊。

7月20日,國家高原雲果産業園的大賽基地中,各比賽隊伍成員已早早抵達,與來自賽事支援單位雲南農業科學院的草莓專家阮繼偉博士一起,準備決賽前的草莓苗定植等工作。

來自艷九天巾幗隊的孫鬱晴,生於1996年,是一名“莓二代”,剛剛拿到美國東北大學研究生獎學金。植保專業的孫鬱晴傾向於繼續學習農業經濟學和電腦。她認為,未來一定要把農業和AI結合起來,至少要先全面數據化。

在旁邊溫棚準備的兩位隊長,全國勞模紀榮喜和遼寧省第十三屆人大代表馬廷東,也過來幫忙。他們對於90後的新農人充滿期待,“大學生唸書多懂技術,還能腳踏實地幹活,搞農業還是有希望的。”

對於農人隊伍中的90後們,馬廷東希望,通過高規格比賽,能夠歷練更多年輕的草莓種植農人,幫助整個草莓産業更快速的發展,提高競爭力。

AI是農業的未來趨勢

60後與90後兩代農人,通過“多多農研科技大賽”凝聚在一起,而他們與AI隊伍,也存在著諸多理念相通之處。

“在實際農業生産中,只要幫助農民解決一些實際的小問題,對於品質和産量就會有很大提升。”智多莓隊隊長、建智科技首席專家程飚説,他們隊伍的成員們曾在怒江大峽谷等“三區三州”地區,給村民提供草莓種植的科技支撐。

這支來自雲南本土的技術強隊,分別由中科院自動化所、昆明農科院、雲南農業工程研究設計院的專家和工程師們組成。在這次比賽中,他們計劃將近紅外光譜分析技術應用在草莓生長上,這項技術此前被公安、化工領域成熟應用,常見於毒品、化工品的無損檢測。

程飚介紹,原理在於將光譜變化同植株生長、病蟲害對應,並通過15項環境參數、7項作物參數,建立起一套草莓PCSE生長模型,並由AI自動作出種植策略判斷。

“用演算法訓練機器的同時,也希望可以訓練農人,讓其靈活掌握應用這套技術,讓農民變成技術工人,能夠對草莓生長節點和模型對應,進而提升整個雲南草莓的商品化率和附加值。”程飚説。

對於AI組的整體策略,頂尖農人們則有不一樣的看法。

“就目前技術水準來看,人工智慧大規模取代農民尚需時間。”馬廷東説,人可以根據不同環境立馬調整,機器未必,數據積累需要更長時間,並且智慧農業及設施農業的投資回報率並不高。他判斷,AI是農業的未來趨勢,但還需要很遠的路要走。

紀榮喜則認為,農業生産中的人工智慧應用是必然趨勢。他在鎮江的實驗大棚裏,也加裝了補光、補溫、溫濕度感測器,以及水肥一體化設備。“我60歲可能就不種草莓了,將來誰來種?怎麼種?這是個亟待解決的問題,如果人工智慧能學習到幾十年的種植經驗,那是最好不過。”

“賣得好”也要“種得好”

這次決賽中,各支隊伍種出的草莓,將經歷嚴格的評估:産量及品質、投入産出比、演算法及種植策略的先進性等。

“多多農研科技大賽”組委會負責人蘭克介紹,其中的關鍵,在於利用能源及農資最少,種出草莓品質産品最優。這也給AI隊伍提出了考驗。

NJAI.莓隊長、南京農業大學教授倪軍認為,利用多樣性感測器及作物生長感知技術,可以有效減少化肥、農藥用量,提升産量和品質。此前其團隊已在大田糧食作物生産中的氮肥管理領域有成功經驗。

“採用新技術的種植策略,肥料利用率可達到50%以上。”倪軍表示,經過實地測算,一畝田省水70%、省肥50%左右,相當於每畝地節約了350元,而且還能省下400元的勞動成本。

CyberFarmer.HortiGraph隊伍的代表林森説,他們在決賽中,將採用基於知識圖譜的溫室智慧管控決策方法。簡單來説,就是輸出一套草莓種植決策模型,並根據草莓生長參數和環境參數的反饋,訓練AI進行自動控制。

如何讓人工智慧、機器人學習到頂尖農人們的種植經驗,進而優化生産管理過程,也是科學家們在這次決賽中關心的問題。

這些全球青年科學家及國內頂尖農人的眾多策略和思考,對於主辦方拼多多來説,也是一次深遠的探索。

拼多多副總裁陳秋説,拼多多從成立之初,就不斷努力讓農産品通過“拼”模式大規模上行,而在農産品“賣得好”基礎上,平臺還希望幫助農民更加“種得好”。這次比賽,對於拼多多來説僅僅是一個起點,希望全世界的好手們,能夠將新一代人工智慧技術與農事生産結合,為中國眾多的農産品産業帶和小農戶,提供一種更低成本、易於操作的數字農業生産管理方法。

“前端技術進步的一小步,可能會解決小農經營主體的眾多難題,並帶來更加穩定的農産品供應鏈。”陳秋表示,拼多多將持續加大在農業領域的資金和技術投入,讓農戶有利益、有錢賺,用科技給農産品生産者帶來真金白銀的提升。

來源:深圳特區報
責編:王靜