هوش مصنوعی در کشاورزی آسیا: زمان آن فرا رسیده است

هوش مصنوعی می تواند بهره وری محصول را افزایش دهد و به تولید غذای سالم با اثرات زیست محیطی کوچکتر کمک کند.

به گزارش بهره ور نیوز، طبق مطالعه منتشر شده توسط Zion Market Research ، بازار جهانی هوش مصنوعی (AI) در کشاورزی با سرعتی خیره کننده 23 درصد به صورت سالانه در حال رشد است و انتظار می رود در سال 2024 به USD2B برسد. این فناوری در حال رشد می تواند بهره وری محصول را افزایش دهد، هزینه ها را کاهش دهد و به تولید غذای سالم با رد پای اکولوژیکی کمک می کند. اما دقیقاً هوش مصنوعی چیست؟

وقتی صحبت از هوش مصنوعی است، بیشتر ما به فیلم های علمی تخیلی و روبات هایی فکر می کنیم که دنیا را تصرف می کنند. در حقیقت، هوش مصنوعی چیزی بیشتر از یک رشته علمی نیست که از داده های دیجیتال برای مدل سازی دنیای واقعی، اغلب با هدف بهبود تصمیم گیری، بهره برداری می کند. نمونه هایی از این موارد عبارتند از پیش بینی آب و هوا بر اساس ماهواره ها و میلیون ها حسگر مستقر در سراسر جهان، وسایل نقلیه خودران که از دوربین های نصب شده در اتومبیل و میلیون ها ساعت مواد ضبط شده و نرم افزار تشخیص چهره با پایگاه های اطلاعاتی میلیارد دلاری که انسان و غیره استفاده می کنند. کشاورزی به نوعی از زمینه های دیگر عقب مانده است، اما با هجوم اخیر منابع جدید و داده جدید، این در حال تغییر است.

ماهواره هایی که به دور زمین می چرخند هر روز تصاویر جدیدی از مزارع ما تولید می کنند، هواپیماهای بدون سرنشین میوه و سبزیجات را اسکن می کنند و سنسورها در زمین های کشاورزی نصب می شوند یا به دام متصل می شوند. این منابع داده، اطلاعات عظیمی را تولید می کنند که فقط از طریق هوش مصنوعی قابل پردازش و درک هستند. هوش مصنوعی با استفاده از ریاضیات و آمار پیچیده وابستگی های پنهان را در جریان های طولانی یک و صفر پیدا می کند. خوشبختانه، کشاورزان نیازی به دانستن آنچه در زیر کاپوت رخ می دهد ندارند و می توانند از آن به عنوان یک راه حل آماده استفاده کنند.

بازار هوش مصنوعی کشاورزی در حال حاضر تحت سلطه شرکت های آمریکایی و اروپایی است که شامل غول های فناوری مانند IBM و Microsoft است. شرکت های چند ملیتی کشاورزی مانند Syngenta و Bayer. و هزاران استارت آپ نوآور. با این حال با رونق اقتصادی اخیر چین، انتقال فناوری ژاپن به کشاورزی و افزایش نیاز به شدت در جنوب و جنوب شرقی آسیا، شرق به سرعت در حال پیشرفت است.

داستای های موفقیت از کاربرد هوش مصنوعی در کشاورزی

چندین داستان موفقیت در مورد چگونگی تغییر هوش مصنوعی در تولید محصولات کشاورزی آسیا وجود دارد. یکی از جدیدترین ها در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین از چین است. اگرچه DJI در حال حاضر رهبر مطلق جهانی در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین است، اما ممکن است شرکتی نباشد که فناوری اخلالگر بعدی را در این زمینه ارائه دهد.

مشکل اکثر هواپیماهای بدون سرنشین تجاری این است که آنها محدودیت های خاص خود را دارند، عمدتا به این دلیل که به عنوان سکوهایی برای اهداف عمومی طراحی شده اند که می توانند برای گرفتن عکس های با وضوح بالا برای فیلم های تبلیغاتی و عروسی یا نظارت بر سایت های غیرقابل دسترسی به همان اندازه کار کنند. استفاده از آنها در كشاورزي به دليل وزن كمي كه پهپادها مي توانستند حمل كنند، تاكنون محدود بوده است كه اين امر براي بسياري از دوربين ها كافي نبود.

تقاضا برای هواپیماهای بدون سرنشین کشاورزی اختصاصی توسط DJI پذیرفته شده است که هواپیمای بدون سرنشین سمپاشی با سموم دفع آفات را با موفقیت به بازار عرضه کرده است، اما ممکن است یک شرکت چینی دیگری باشد که انقلابی کامل در این روند ایجاد کند.

XAG به عنوان یک شرکت تازه تاسیس توسط یک تیم کوچک از “گیک های رایانه ای” تاسیس شد اما به سرعت به یک شرکت بزرگ با فن آوری بالا با 1400 کارمند تبدیل شد. آنها هواپیماهای بدون سرنشین را طراحی کردند که توانایی حمل بارهای قابل توجهی را دارند و به آنها امکان می دهد سموم دفع آفات را در خود جای دهند، در حالی که نوآوری در طراحی باتری و کارایی موتور موجب افزایش زمان پرواز می شود.

این باعث می شود هواپیماهای بدون سرنشین بتوانند سموم دفع آفات را در مناطق وسیع توزیع کنند، اما سوالات مربوط به نحوه دقیق استفاده از سموم دفع آفات، چه زمانی و در چه مقادیری باقی مانده است. پاسخ ها در ه.وش مصنوعی است.

با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر و یادگیری عمیق ، «مناطق مدیریتی» مختلف در داخل یک زمین تعریف می شوند (عکس). آنها در داخل همگن در نظر گرفته می شوند، در حالی که شرایط رشد و شدت بیماری در مناطق مختلف متفاوت است. به هر یک مقدار آفت کش متناسب با شدت آفت / بیماری اختصاص داده می شود، بنابراین گیاهان در صورت نیاز دقیقاً همان چیزی را که نیاز دارند دریافت می کنند.

به این ترتیب ، XAG ادعا می كند كه در مقیاس جهانی بیش از 6000 تن در مواد شیمیایی زراعی صرفه جویی كرده است، كه از نظر اقتصادی و زیست محیطی پیشرفت فوق العاده ای است. نه تنها بازدهی به خطر نیفتاد، بلکه در واقع افزایش یافت. ما معمولاً سودآوری و پایداری اکولوژیکی را به عنوان دو هدف مخالف درک می کنیم، اما راه حل هایی مانند این ثابت می کنند که موقعیت های برنده امکان پذیر است.

استفاده از هواپیمای بدون سرنشین برای نظارت بر تولید محصولات کشاورزی

شرکت دیگری با راه حل های مشابه مبتنی بر هواپیماهای بدون سرنشین، OPTiM ژاپن است که از دوربین های هوش مصنوعی و دوربین های چند طیفی برای نظارت دقیق بر تولید محصولات کشاورزی استفاده می کند. علاوه بر افزایش حاشیه سود و پایداری تولید، هدف آن حل مشکل پیر شدن جمعیت ژاپن و کمبود نیروی کار موجود نیز است.

یک آمار نگران کننده این است که دو سوم کشاورزان ژاپن بالای 65 سال سن دارند. این بیشتر به این دلیل است که جوانان در حال کوچ به شهرهای بزرگ هستند و نسل های مسن را در مزارع خود رها می کنند. این یک مشکل جهانی است که نیاز به ابتکارات جدی دولت ها و سیاست های حمایتی روستایی دارد، اما قبل از اینکه این وضعیت ایجاد شود، زمان و تلاش زیادی لازم است.

خوشبختانه برای صنایع غذایی و کشاورزی، شکاف تقاضا برای نیروی کار می تواند به سرعت توسط سیستم های پیشرفته مبتنی بر هوش مصنوعی جبران شود. شرکت هایی مانند OPTiM به کشاورزان اجازه می دهد تا مناطق بسیار بزرگتر را با وضوح بالاتر اما بدون نیاز به تیم های بزرگ متخصص و کارگران زیر نظر بگیرند.

مشاوره از راه دور با استفاده از هوش مصنوعی

به همین ترتیب، مغز کشاورزی ET Alibaba در حال ارائه مشاوره تخصصی از راه دور به کشاورزان خوک است مایکروسافت و ICRISAT رطوبت خاک را کنترل می کنند و توصیه های کاشت را به کشاورزان در هند ارائه می دهند و شرکت کشاورزی پیشرفته Spread ژاپن اولین «مزرعه ربات» جهان را راه اندازی کرده است که در آن تمام فعالیت ها از کاشت و آبیاری تا اصلاح و برداشت توسط ربات ها به جای افراد انجام می شود.

با توجه به افزایش در دسترس بودن تصاویر ماهواره ای رایگان با رزولوشن 10-30 متر هر چند روز و قیمت نسبتاً پایین هواپیماهای بدون سرنشین، کشاورزی در زمین های زراعی تاکنون شاهد بزرگترین مزایای نوآوری های هوش مصنوعی است. با این حال انتظار می رود دام و شیلات نیز از مزایای احتمالی انقلاب چهارم صنعتی بهره مند شوند. کمبود نیروی کار ماهر و کاهش حاشیه ها به شدت تحت تأثیر آبزی پروری در منطقه آسیا و اقیانوسیه قرار گرفته است.

با این حال، هوش مصنوعی موفق شده است با به دست گرفتن مشاغل خسته کننده، مانند مرتب سازی دستی ماهی روی تسمه های نقاله، بهره وری را افزایش دهد. یک تیم از دانشگاه Kindai با موفقیت سیستمی را توسعه داده اند که با استفاده از دوربین های صنعتی و تکنیک های تشخیص تصویر، ماهیان خردسال را در اندازه و شکل صحیح برای پردازش بیشتر تشخیص می دهد، در حالی که کسانی که متناسب با شرایط صنعتی نیستند به طور خودکار در یک چشم به هم زدن دور می ریزند. این سیستم نمونه کاملی از چگونگی انحراف کارگران از انجام کارهای تکراری و هدایت آنها به جایی است که می توان از مهارت ها و تخصص آنها بسیار بهتر استفاده کرد.

مثال های متعدد دیگری از چگونگی تحول هوش مصنوعی در کشاورزی آسیا وجود دارد، اما آنها یک چیز مشترک دارند: آنها مبتنی بر مقادیر زیادی از داده ها هستند. داده ها می توانند با استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین، دستگاه های اینترنت اشیا (IoT) و دوربین های مختلف تولید شوند. این سنسورها اساساً «چشم» های الگوریتمی هستند که اطلاعات لازم درباره مشکلات را برای آن فراهم می کنند.

با این حال ، برای «آموزش» الگوریتم برای تصمیم گیری، دانش متخصص کاملاً ضروری است، خواه از زمین یا از طرف علم داده باشد. در برخی موارد، هوش مصنوعی فقط داده های ورودی را با تصمیمات متخصصان مقایسه می کند و سعی در تقلید از آنها دارد. در برخی دیگر، وابستگی های پیچیده موجود در داده ها را می آموزد و به طور موثر دانش جدیدی ایجاد می کند که در مرحله آنلاین با استفاده از سیستم آنها را اعمال می کند.

سیستم های هوش مصنوعی آموزش دیده به این ترتیب از نظر سرعت، دقت، پوشش منطقه ای، هزینه و سایر جنبه هایی که در وهله اول منجر به توسعه سیستم می شوند عملکرد بهتری نسبت به انسان دارند. اینکه آیا آنها انسان ها کشاورزی را به طور کامل نابود خواهند کرد یا خیر، هنوز یک سوال باز است که شاید نسل ما هرگز نگران آن نباشیم. آنچه مسلم است این است که ما بیشتر و بیشتر راه حل ها را در زمینه های خود بر اساس داده ها، اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و پردازش تصویر خواهیم دید. آنها یک فرصت مهم برای بشریت هستند تا سرانجام شکاف بین عرضه و تقاضای غذا را کاهش دهند، در عین حال تولید را کاملاً پایدار و از نظر زیست محیطی مسئولیت پذیر می کنند.

اکنون زمان مناسب برای کشاورزی آسیا است که از نتایج تحقیقات خیره کننده هوش مصنوعی در سراسر جهان استفاده کند، آنها را در مزارع زراعی اعمال کند و خود را به عنوان یک رهبر جهانی در این زمینه جای دهد.