人工智能在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用分析

常綠

【摘? ?要】 農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的必然途徑。特別是在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的過(guò)程中，人工智能應(yīng)用到其中對(duì)于增強(qiáng)農(nóng)業(yè)整體發(fā)展效果作用明顯。本文將人工智能在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用作為研究對(duì)象，概述了人工智能在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，并從產(chǎn)前階段、產(chǎn)中階段、產(chǎn)后階段等三個(gè)階段對(duì)人工智能在農(nóng)業(yè)上的具體應(yīng)用進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】 人工智能;農(nóng)業(yè);應(yīng)用;分析

中圖分類號(hào)：S24? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)識(shí)別碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1073（2020）02-0078-79

Application Analysis of artificial Intelligence in Agriculture

CHANG Lv

（Huaian Vocational College of Information Technology? ?Huai 'an， Jiangsu? ? 223003）

[Abstract]? Agricultural supply-side structural reform is an inevitable way to realize rural revitalization. Especially in the process of agricultural modernization， the application of artificial intelligence plays an obvious role in enhancing the overall development of agriculture. In this paper， the application of artificial intelligence in agriculture is taken as the research object， and the application of artificial intelligence in agriculture is summarized， and the concrete application of artificial intelligence in agriculture is studied from three stages： antenatal stage， midwifery stage and postpartum stage.

[Key words]? artificial intelligence; agriculture; application; analysis

農(nóng)業(yè)是整個(gè)國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)，沒(méi)有農(nóng)業(yè)的安全穩(wěn)定國(guó)家的發(fā)展也談不上安全問(wèn)題。我國(guó)在改革開(kāi)放之后，整體的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平相對(duì)于先前有了較大的提升，較好的保證了我國(guó)糧食供應(yīng)的安全性，但是從當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展情況整體來(lái)看，其在很多方面還有著較大的提升空間，如生產(chǎn)成本高，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的程度低和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全問(wèn)題等等，這些問(wèn)題使農(nóng)業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展受到了影響，同時(shí)也對(duì)我們生活的環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，危害了我們的自身健康。要解決這些問(wèn)題，歸根結(jié)底就是要依靠科技的發(fā)展來(lái)解決。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)就是可行方法之一。人工智能（簡(jiǎn)稱AI），它能像人一樣思考，但不同于人類的智能，它只是一個(gè)能以相似人類智能的方式來(lái)做出相應(yīng)反應(yīng)的機(jī)器。智能農(nóng)業(yè)（簡(jiǎn)稱AIIT），整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠通過(guò)它讓農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)，利用人工智能服務(wù)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展當(dāng)中的高科技技術(shù)。

1? 農(nóng)業(yè)人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀

從人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況來(lái)看，國(guó)外整體的應(yīng)用相對(duì)較早，應(yīng)用的總體水平也相對(duì)較高。國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)早在上個(gè)世紀(jì)末期就確定了農(nóng)業(yè)人工智能，人工智能技術(shù)已經(jīng)在國(guó)外發(fā)展了多年，在較多的領(lǐng)域已經(jīng)取得了較好的發(fā)展。從當(dāng)前國(guó)外人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用情況來(lái)看，越來(lái)越多的人開(kāi)始認(rèn)識(shí)到該項(xiàng)技術(shù)的潛力，在很多領(lǐng)域已經(jīng)成了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)支柱。人工智能在國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)較晚，在新一輪的產(chǎn)業(yè)變革中人工智能成為核心的驅(qū)動(dòng)力，智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的產(chǎn)生是革命性的創(chuàng)新。智能農(nóng)業(yè)能夠合理的配置出農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)要素，科學(xué)化的管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代高新技術(shù)緊密的結(jié)合在一起。

2? 人工智能在農(nóng)業(yè)上的具體應(yīng)用

2.1? 人工智能在農(nóng)業(yè)產(chǎn)前階段的應(yīng)用

在中國(guó)灌溉用水的分析，就是對(duì)灌溉用水的供求量進(jìn)行的分析，對(duì)灌溉用水的分析可以保證農(nóng)作物的實(shí)際用水量，還可以將旱澇等對(duì)農(nóng)作物有著較為不利影響的因素找出來(lái)，這就需對(duì)灌溉使用的水進(jìn)行全面深入的研究，例如，可以設(shè)計(jì)出智能灌溉控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)不僅給我們進(jìn)行詳細(xì)的灌溉用水分析，還可以更有效幫助我們找到合適的灌溉用水的水源。尤其是其中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱ANN）可以說(shuō)是這里邊應(yīng)用最多的技術(shù)，ANN具有強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，可以及時(shí)的根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)時(shí)氣候指數(shù)和水文氣象報(bào)告，選擇最好的灌溉策略。這個(gè)系統(tǒng)幾種高新技術(shù)在一塊，比如有專家系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通訊技術(shù)和傳感器技術(shù)等。對(duì)土壤的情況進(jìn)行全面的檢測(cè)分析，從而科學(xué)的確定灌溉的時(shí)間，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供出較好的環(huán)境，我們還可以根據(jù)實(shí)際情況選擇灌溉的模式，來(lái)提高水的使用和灌溉精準(zhǔn)度。其實(shí)土壤里邊的肥力分析才是前階段的主要工作之一，糧食的生產(chǎn)效果與土壤是否“有勁”有著直接的關(guān)系，所占的比例超過(guò)了1/2，在歐美這些國(guó)家，能夠占據(jù)超過(guò)70%。做好土地的肥力分析和土壤成分可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本分析、定量施肥和農(nóng)作物的選擇的重要基礎(chǔ)。比如我們想對(duì)土壤進(jìn)行分析，就可以用非入侵探測(cè)雷達(dá)的成像技術(shù)，為了幫助農(nóng)民提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，可選擇使用No WaitNi-trate系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)土壤情況的全面監(jiān)控，從而全面提升施肥的精準(zhǔn)性。

2.2? 人工智能在農(nóng)業(yè)產(chǎn)中階段的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，它是一種可以模擬人類專家進(jìn)行解決在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中所出現(xiàn)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的內(nèi)部存儲(chǔ)有大量具有農(nóng)業(yè)專家水平的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。人工智能技術(shù)相對(duì)于先前已經(jīng)有了較大的發(fā)展，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)也更為完善，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中存在的農(nóng)業(yè)專家才可以解決的問(wèn)題，選擇使用農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)就可以較好解決，在未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)已經(jīng)是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的發(fā)展趨勢(shì)，如今每天產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)大約就有8000PB，增長(zhǎng)速度還在不斷的提高。未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展將以“數(shù)據(jù)”為核心發(fā)展。通過(guò)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)做出合理的分析決策，及時(shí)的了解農(nóng)作物在生長(zhǎng)階段所出現(xiàn)的問(wèn)題并加以解決。

病蟲(chóng)草害管理，當(dāng)前市面上有許多的智能植物識(shí)別軟件。他們不但能夠識(shí)別農(nóng)作物的種類，還能充當(dāng)植物醫(yī)生智能的對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行檢測(cè)病蟲(chóng)害。只要用這種軟件照一下農(nóng)作物就能智能的檢測(cè)農(nóng)作物，診斷出是病害還是蟲(chóng)害，并給出具體的名稱和解決辦法，這就是人工智能對(duì)農(nóng)作物的幫助。此外，通過(guò)采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，對(duì)于農(nóng)作物中生長(zhǎng)的雜草可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)查找，并進(jìn)行針對(duì)性的滅殺，對(duì)于有效的降低化學(xué)農(nóng)藥的使用量非常有效。

可通過(guò)人工智能技術(shù)設(shè)計(jì)出各種類型的智能溫室系統(tǒng)，通過(guò)將傳感器安裝到溫室當(dāng)中，對(duì)農(nóng)作物的生產(chǎn)情況進(jìn)行全面的檢測(cè)，及時(shí)掌握室內(nèi)溫度，采取智能化的措施實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的精準(zhǔn)分析與調(diào)整，就可以很便利的進(jìn)行遙控施肥和灌溉，這樣可以有效的節(jié)約成本，提升經(jīng)濟(jì)效益。

在進(jìn)行農(nóng)作物的采收時(shí)，可選擇使用人工智能技術(shù)設(shè)計(jì)制造各種類型的采摘機(jī)器人，這不但能夠有效地提升采摘的速度與效果，同時(shí)對(duì)于果樹(shù)帶來(lái)的傷害也相對(duì)較小，通過(guò)采摘機(jī)器人的攝像裝置對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行拍照，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，通過(guò)圖片的識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行判斷農(nóng)作物的成熟度，有選擇性的進(jìn)行采摘。運(yùn)用人工智能機(jī)器還能進(jìn)行不間斷的工作，提高整體效率。

2.3? 人工智能在農(nóng)業(yè)產(chǎn)后階段的應(yīng)用

農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)，在農(nóng)業(yè)機(jī)器上運(yùn)用計(jì)算機(jī)的視覺(jué)系統(tǒng)是在20世紀(jì)的70年代末，主要利用計(jì)算機(jī)的視覺(jué)技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)產(chǎn)品的分選機(jī)械中對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)和檢測(cè)等。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)在近代的發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)的視覺(jué)技術(shù)在實(shí)踐和理論上取得了巨大突破，在農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用和研究上也得到了重大進(jìn)展。在銷售農(nóng)產(chǎn)品的過(guò)程中，首先就是要對(duì)其進(jìn)行分類，利用人工效率非常低，還浪費(fèi)人力，進(jìn)而智能識(shí)別系統(tǒng)代替了人工，提高了工作效率。

農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸，農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸效率低，損耗大等問(wèn)題使農(nóng)業(yè)工作者一直感到困擾，農(nóng)產(chǎn)品的物流基礎(chǔ)設(shè)備落后和易腐性都造成了在運(yùn)輸過(guò)程中造成了不可估量的損失。無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)可以有效的解決這一問(wèn)題，它是物聯(lián)網(wǎng)核心的技術(shù)之一更是自動(dòng)識(shí)別的重要分支。他可以精確的監(jiān)管農(nóng)產(chǎn)品的物流信息，保證各個(gè)環(huán)節(jié)不出錯(cuò)誤，得到更高的經(jīng)濟(jì)效益。

在進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品的銷售時(shí)，人工智能也有著較大的發(fā)揮空間，在壓縮農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)運(yùn)輸時(shí)間方面作用明顯，同時(shí)還能夠有效的減少勞動(dòng)力的消耗量，此外，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大對(duì)人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的研發(fā)力度，更好推動(dòng)人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域作用的更好發(fā)揮。

3? 結(jié)束語(yǔ)

人工智能應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域還面臨著巨大的挑戰(zhàn)，不可知的因素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在著很多。從土壤質(zhì)量變化、市場(chǎng)的變化、無(wú)法預(yù)測(cè)的天氣和發(fā)生病蟲(chóng)害等，只要出現(xiàn)其中的一個(gè)因素就會(huì)對(duì)收成帶來(lái)很大的影響。還有地理環(huán)境的不同無(wú)法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)環(huán)境發(fā)生的變化，無(wú)法進(jìn)行合理的安排，這就需要人工智能的研究者和農(nóng)業(yè)科學(xué)家進(jìn)行協(xié)作、交流。從當(dāng)前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用人工智能的情況來(lái)看，其在推動(dòng)人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)代化、信息化及智能化方向來(lái)看，其發(fā)揮的作用將會(huì)越來(lái)越大，取得的效果也會(huì)越來(lái)越好。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李 鍵. 從人工智能的角度淺析新農(nóng)村建設(shè)背景下電子信息? ? ? ? 技術(shù)在農(nóng)村機(jī)械中的應(yīng)用前景[J]. 數(shù)字通信世界，2017（10）：? ? ? ? ? 148-149.

[2] 張 旺，劉戟鋒. 技術(shù)倫理學(xué)視域下的網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范路徑——? ? ? ?以人工智能技術(shù)為例[J]. 湖湘論壇，2018，31（02）：130-136.

[3] 陳桂芬，李 靜，陳 航，安 宇. 大數(shù)據(jù)時(shí)代人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)? ? ? 領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，40（04）：502-510.

（編輯：赫亮）