大數據背景下農業領域中人工智能技術的應用

員青澤

摘要：進入二十一世紀以來，我國在經濟和科技方面都取得了極大的發展，社會財富不斷積累，科技力量不斷增強，人民生產和生活方式也發生了巨大的變化。作為近期大熱門的人工智能技術，在大數據背景的加持之下已經開始在農業領域嶄露頭角。中國作為世界農業大國，同時農業生產也是我們多樣性經濟中非常重要的一環，重視農業生產，改革生產方式是非常有必要的。本文即依次為出發點，重點探究在大數據背景下，人工智能技術在農業生產上的應用趨勢及現狀，更是希望能夠幫助我國農業找到未來的發展方向。

關鍵詞：大數據;人工智能;農業生產

中圖分類號：S126;TP18文獻標識碼：A

Absrtact： since entering the 21st century， China has made great progress in economy and science and technology， social wealth has been accumulated， scientific and technological strength has been strengthened， and people's production and life style have also undergone great changes. As a popular artificial intelligence technology recently， thanks to the big data background has begun to emerge in the agricultural sector. As a big agricultural country in the world， China's agricultural production is also a very important part of our diversified economy. It is very necessary to attach importance to agricultural production and reform the mode of production. This article is the starting point in turn， focusing on the background of big data artificial intelligence technology in agricultural production On the application trend and current situation， but also hope to help China's agriculture to find the future direction of development.

Keywords： big data; artificial intelligence; agricultural production

互聯網技術是信息時代的關鍵性技術之一，它是整個互聯網時代的基礎，每天從互聯網上都會有大量的數據流過，其中不乏有利用價值的信息，如何利用好這些關鍵性信息是一個亟待解決的問題，因而大數據技術也就應運而生。大數據最為重要的意義就是從海量數據中篩選出具有利用價值的信息，同時因為農業領域作物種類繁多，品種從種植、培育和銷售的整個過程有著巨大的信息反饋，因而對農業生產實施大數據監控是非常有必要的。通過大數據監控，我們可以實時地掌握農業生產的每一個環節，在此基礎上才能夠真正地將人工智能精準地應用到農業領域。而目前如何才能真正地做到將大數據和人工智能緊密結合，實現信息的精準傳達是現階段人工智能在農業領域應用上的最大難點。

人工智能在農業生產上的應用意義

將人工智能應用到農業生產上的想法最早可追溯到上世紀，這個想法在當時一經提出就引起了相當大的轟動，而且許多相關的研究人員都認為這是荒謬的，是個完全不可能實現的想法。在當時互聯網技術較為低下，人工智能發展水平較低，而且還沒有大數據的概念的情況下，將人工智能應用到農業生產上的想法的確比較超前。但是今天互聯網行業的發展空前繁榮，大數據技術也逐步走向成熟，利用人工智能將機械化的生產活動變得智能化也是時候提上日程了。人工智能的關鍵意義在于減少重復性的人力勞動，節約生產成本，提高生產效率，實現生產環節的自動化，智能化。傳統的農業生產往往需要大量的勞動力和一些重復性工作，因而涉及農業生產往往會需要大量的青壯年，然而隨著社會經濟的不斷發展，城市規模的不斷擴大，大量農村勞動力投入到城市建設中去，同時又因為上世紀計劃生育的影響，就造成了如今農村勞動力嚴重不足，農業生產也因此受到了極大的影響。將人工智能引入到農業領域的意義還在于吸引人才的回流，改變農村落后的面貌。

2 人工智能在農業生產上的應用現狀

2.1 雜草控制

除草在農業生產環節是非常重要的，因為雜草不僅會和農作物搶土地中的營養成分，嚴重影響農作物生長，甚至還有可能導致土壤結構發生變化，不利于作物的收割和后續種植。目前主流的機器除草方式是由Blue River Technology公司研發的除草控制機器人進行雜草的清除，這是一種能夠利用計算機掃描進行自主勞動的機器人，同時還能夠精準地把控農藥的用量，噴灑的時間和角度，從而減少農藥的濫用，減少污染的同時還能夠節約生產成本。機器人在進行除草過程中的各個行為都需要得到精準的信息，這些都需要強大信息收集和分析能力，因而人工智能和大數據的結合是至關重要的。

2.2 病蟲害識別

病蟲害在農作物的生長中是一個始終存在的問題，病蟲害不僅會阻礙農作物的正常生長，還會導致農產品的產量下降，甚至嚴重的時候還有可能導致糧食絕產，經濟嚴重萎縮、低迷，因而研發具有一定殺蟲治病能力的現代化農業設施是非常有必要的。因為害蟲和植物病的種類很多，而且有些是非常難以根治的，這就需要我們提前進行針對性的研究，具體就是：利用現代的機械視覺技術對農作物進行分類識別，精準地分析不同植物在不同的自然條件下受到的病蟲害影響，建立有關植物病蟲害的數據庫，最后再由專業的農學、自然學專家提出可行性方案，由自動化設施來執行。這一系列步驟的完成都需要系統針對性地對農作物進行分類，在數據庫建立的過程中需要大量的數據采集和信息整合，利用大數據技術將海量的數據進行歸納，為每一種情況都制定出不同的處理方案，利用計算機視覺圖像識別技術讓機器人進行針對性地除蟲、除草。有這些現代化技術的加持，大量重復性的勞動都會被機器人所取代，大大減輕農民負擔，幫助他們產出綠色食品的同時還能夠保證作物的產量和質量。

2.3 農作物收割

以美國農業為例，美國農民在進行農作物收割的時候往往才用的都是大型的收割機，大大提高了收割效率，減少了重復性勞動。近期，美國的一家公司又開發了一種能夠幫助農民采摘作物的機器人，這種機器人利用的是智能化的農作物圖像識別技術，能夠分辨出哪些作物已經成熟，并且對作物進行針對性的采摘。盡管現在這種技術還不是很成熟，機器人的采摘速度沒有人工快，但是隨著科技的不斷進步，機器人采摘速度可以很快地趕超人工。而且因為機器人可以一天二十四小時工作，而且還不用支付工資，因而在將來這種機器人很有可能會取代人類做一些較低技術含量的工作。

3 人工智能在農業領域的發展趨勢

作為我國的基礎產業之一的農業，在國民經濟中占有重大的地位，農業一旦除了問題，所有人的日常生活都會收到嚴重影響，因而保障農業領域的發展不落后是一項重要的任務。隨著近些年來科技的不斷進步，互聯網走進千家萬戶，大數據和人工智能的概念也開始逐步形成。在大數據的背景下，農業生產與這些高新科技的結合越來越緊密，現代化的農業逐步取代傳統農業已然是大勢所趨。

現階段，作為前端科技的智能技術尚未成熟，人工智能還不能夠完全取代人類完成農業勞動，但是一些簡單重復性的勞動崗位在未來的某一天被機器人取代也已經是可見的事實。隨著我國農村人口大量地涌入城市，農村的勞動力普遍出現嚴重缺乏的情況，這在一定程度上影響了我國的農業生產，同時也將城鄉差距進一步拉大，城市越來越大，農村越來越小。將人工智能應用到農業領域，一方面可以解決農村勞動力短缺的問題，另一方面還能夠提高社會生產力，促進社會進步。

總的來看，人工智能在農業生產上的應用趨勢可以歸結為以下幾點：①促進農業生產集約化。美國農業目前才用的就是這種集約化生產的方式，一個農場主管理大片的農田，利用自動化設備進行播種、除蟲除草以及收割，大大提高了生產的效率。如果人工智能能夠得到推廣，就會促進田地整合，因為傳統分散的農業生產方式下的農民不可能人手一套現代化設施，這筆資金是他們一個人所承擔不起的。②提高生產規模和生產效率。人工智能合理分配資源，減少了浪費，還提高了農業生產的效率，在很大程度上提高了生產的產量。而且因為這些高新科技在農作物進行大面積種植的時候發揮得會更加出色，在一定程度上也促進了生產規模的擴大。

4 結束語

現代農業的發展深刻影響著國民經濟和社會的各個領域。目前，人工智能技術正在迅速發展，為我國建設現代化的智慧農業發展道路和模式提供了強大的支持。人工智能在農業生產前、產中、產后階段均有廣泛應用，在產前階段可以進行灌溉控制、土壤成分檢測和分析、種子質量檢測等應用;在產中階段可以采用農業專家系統為農業生產各階段提供問題咨詢、決策服務，同時還可以進行設施農業生產智能控制、病蟲害識別、農作物采收等工作;而在產后階段可以實現農產品檢驗、農產品電商運營、農產品智慧物流等操作。隨著人工智能技術的持續發展，我國現代農業的建設也必將不斷前進，人工智能中的各種技術在農業領域的應用程度會不斷加深，促進智慧農業的實現

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