小農(nóng)場(chǎng)，唱起AI之歌

Steve Lohr

Rivendale Farms農(nóng)場(chǎng)里，自動(dòng)供料機(jī)器人在給牛飼喂草料。

在匹茲堡以西約40公里的巴爾杰，RivendaleFarms綿延起伏的土地上生活著大約150頭澤西牛。它們頸部戴著能監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)、進(jìn)食和反芻狀態(tài)的類(lèi)似運(yùn)動(dòng)手環(huán)的項(xiàng)圈。給它們擠奶的不再是人類(lèi)，而是機(jī)器人。

附近的自動(dòng)化溫室里種滿了甘藍(lán)、芝麻菜和小胡蘿卜等沙拉蔬菜。傳感器和卷簾控制著溫室的溫度、濕度和光照。不久之后，也許小型機(jī)器人就能在室外的蔬菜地里巡視，發(fā)現(xiàn)疾病，清除雜草。

全面經(jīng)營(yíng)剛滿一年的Rivendale Farms，儼然是小農(nóng)場(chǎng)高技術(shù)的典范。

大型農(nóng)場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)的主要目的是增加產(chǎn)量和降低成本。對(duì)于小型農(nóng)場(chǎng)而言，技術(shù)在提升效率的同時(shí)能夠減少枯燥乏味的日常勞作，改善生活方式，有助于說(shuō)服年輕一代繼承家庭農(nóng)場(chǎng)，而非將它賣(mài)掉。

小型農(nóng)場(chǎng)通常種植特種作物，種植方法和技術(shù)手段需要適應(yīng)小規(guī)模需求。比如，卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的科學(xué)家正在為Rivendale Farms開(kāi)發(fā)小型機(jī)器人;一群農(nóng)場(chǎng)主和工程師發(fā)起了“慢工具”運(yùn)動(dòng)，專(zhuān)門(mén)為小型農(nóng)場(chǎng)設(shè)計(jì)可負(fù)擔(dān)的工具和設(shè)備，結(jié)果還不錯(cuò)。

Rivendale Farms的農(nóng)場(chǎng)主托馬斯·塔爾（Thomas Tull）表示，他的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)“以技術(shù)為動(dòng)力、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)食品的高端農(nóng)場(chǎng)”。

Rivendale Farms能夠承擔(dān)尖端商業(yè)技術(shù)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的成本，是因?yàn)樗柺且幻麅|萬(wàn)富翁、前電影制片人以及技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)投資家，還是卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)董事會(huì)成員。截至目前，他已經(jīng)在Rivendale Farms投人數(shù)百萬(wàn)美元，農(nóng)場(chǎng)計(jì)劃從2020年開(kāi)始自力更生。

專(zhuān)家表示，Rivendale Farms的嘗試實(shí)際上是大趨勢(shì)的反映，即小農(nóng)場(chǎng)尋求減少化石燃料、化肥和加工飼料的使用，開(kāi)始健康種植和養(yǎng)殖。

“我們看到現(xiàn)代技術(shù)和工具在小型農(nóng)業(yè)中得到了更廣泛應(yīng)用。Rivendale Farms正毫無(wú)保留地迎接未來(lái)。”紐約州非營(yíng)利性農(nóng)場(chǎng)Stone BarnsCenter for Food and Agriculture的主管杰克·阿爾及爾（Jack Algiere）說(shuō)。他一直是小農(nóng)場(chǎng)可持續(xù)農(nóng)業(yè)的主要倡導(dǎo)者。

塔爾于2015年買(mǎi)下土地，從第二年開(kāi)始建設(shè)。現(xiàn)在，Rivendale Farms已經(jīng)成為多元化農(nóng)場(chǎng)，有奶牛、種牛、雞、蔬菜和飼料玉米等，甚至還有蜜蜂。

包括牧場(chǎng)、覆蓋作物和林地在內(nèi)，RivendaleFarms，總占地約70公頃。美國(guó)政府統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，幾十年來(lái)，美國(guó)農(nóng)場(chǎng)不斷合并，2017年農(nóng)場(chǎng)平均面積接近180公頃。美國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值一半以上來(lái)自平均占地達(dá)1076公頃的一小部分超級(jí)大農(nóng)場(chǎng)。

Rivendale Farms將牛奶、雞蛋和農(nóng)產(chǎn)品出售給簽約的當(dāng)?shù)夭宛^和酒店。它還為匹茲堡海盜（棒球）隊(duì)和匹茲堡鋼人（橄欖球）隊(duì)供應(yīng)食物。塔爾是這兩個(gè)球隊(duì)的股東。

當(dāng)你走進(jìn)Rivendale Farms的奶牛場(chǎng)里，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這里沒(méi)有人影——只有奶牛、自動(dòng)供料系統(tǒng)和3臺(tái)自動(dòng)擠奶機(jī)。

據(jù)農(nóng)場(chǎng)總經(jīng)理克里斯汀·格雷迪（ChristineGrady）介紹，不同于傳統(tǒng)人工擠奶每天2次的頻率，Rivendale Farms平均每天給奶牛擠奶4次。澤西奶牛的產(chǎn)奶量比其他品種奶牛平均產(chǎn)奶量多15%，而且蛋白質(zhì)和脂肪含量更高。

“它們想吃的時(shí)候吃，想躺的時(shí)候躺下，想產(chǎn)奶的時(shí)候產(chǎn)奶。”格雷迪說(shuō)，“一頭快樂(lè)的母牛能產(chǎn)出更多更好的牛奶。”

機(jī)器人擠奶機(jī)已經(jīng)上市多年，技術(shù)經(jīng)過(guò)穩(wěn)步改進(jìn)，所需的人力協(xié)助遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于幾年前。每臺(tái)擠奶機(jī)的價(jià)格大約為20萬(wàn)美元。格雷迪說(shuō)，Rivendale Farms的奶牛場(chǎng)現(xiàn)在只有一名工人負(fù)責(zé)照管，但如果沒(méi)有擠奶機(jī)和自動(dòng)供料系統(tǒng)，就得安排5名工人。

Rivendale Farms使用的自動(dòng)擠奶機(jī)是農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者荷蘭萊利公司（Lely）制造的。賓夕法尼亞州立大學(xué)農(nóng)業(yè)推廣項(xiàng)目乳品技術(shù)專(zhuān)家馬修·哈恩（Mathew Haan）估計(jì)，在一些歐洲國(guó)家，機(jī)器擠奶的比例高達(dá)30%，而在美國(guó)，該比例約為2%。

哈恩表示，差距如此巨大的主要原因是：相比美國(guó)，歐洲的牛奶價(jià)格支持項(xiàng)目更慷慨，同時(shí)勞動(dòng)力成本更高。這兩個(gè)因素鼓勵(lì)了歐洲對(duì)自動(dòng)化的投資。

卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)機(jī)器人研究所高級(jí)系統(tǒng)科學(xué)家喬治·坎特（George Kantor）正在RivendaleFarms領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)“偵察機(jī)器人”，將用以識(shí)別蔬菜地里的病害和雜草，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)向智能手機(jī)發(fā)送警報(bào)。

坎特的團(tuán)隊(duì)在秋季時(shí)展開(kāi)實(shí)地調(diào)查并收集數(shù)據(jù)，在冬季時(shí)則轉(zhuǎn)移到大學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作。坎特說(shuō)，機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)令機(jī)器能夠區(qū)分健康的植物、患病的植物和雜草。

下一步將是除草。有機(jī)農(nóng)業(yè)避免使用殺蟲(chóng)劑。坎特說(shuō)，挖掘或拔除雜草需要像人的手一樣抓握。對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，那是特別艱難的動(dòng)作，因而研究進(jìn)展緩慢。

耕作半生的傳統(tǒng)農(nóng)民也許都沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)人工智能，但是新一代家庭農(nóng)場(chǎng)主樂(lè)于接受機(jī)器人助手和智能手機(jī)應(yīng)用程序。

先進(jìn)技術(shù)終有一天會(huì)改變小型農(nóng)場(chǎng)，Rivendale Farms的所有者塔爾對(duì)此確信無(wú)疑。

在對(duì)Rivendale Farms的經(jīng)營(yíng)情況進(jìn)行為期一年的密切觀察后，他說(shuō)：“農(nóng)民值得尊敬，因?yàn)檗r(nóng)場(chǎng)工作既艱苦又復(fù)雜。發(fā)展的關(guān)鍵是要把技巧與科學(xué)正確地結(jié)合起來(lái)。”