人工智能如何引導農業的未來

如今在有關技術的話題中，人工智能已經變得越來越突出。但這意味著什么？它如何塑造農業的未來？

在很多方面，人工智能已經在農業研究和田間應用方面發揮著作用，但還有許多工作要做。該領域的研究人員對人工智能處理海量數據的能力倍感興奮，并嘗試從它遠遠超出人類思維能力的速度中受到啟發。

新上任的佛羅里達大學農業和自然資源副校長Scott Angle認為人工智能是技術進步的一個突出元素。

“機器人、視覺化、自動化和基因突破都需要先進的人工智能才能發揮作用”他說。“幸運的是，佛羅里達大學很早就認識到這一點，并正在開發一個計劃，以加強該大學的人工智能研究。”

AI是什么，它從何而來？

Jim Carroll 是一位全球未來學家，他擅長技術，以非計算機科學家能夠理解的方式解釋技術。他說，首先人工智能不是一個失控的機器人，它不會像媒體和流行文化經常描繪的那樣恐嚇和破壞我們的生活方式。

“這不是什么新鮮事”Carroll說。“實際上，我在20世紀30年代的《大眾力學》雜志上看到一些文章，其中談到了那些會偷走我們所有工作的'巨型機器大腦'。”

“到底什么是AI？最佳理解就是，它本質上就是一種算法——一臺計算機，非常善于處理數據，無論是純粹的數據，還是圖像或其他信息。經過‘培訓’，它能‘學會’如何識別信息中的不同的模式、趨勢和見解。它學得越多，就會的越多。”

John McCarthy被認為是人工智能的開山鼻祖之一，在1955年創造了這個詞。后來Alan Turing，Marvin Minsky，Allen Newell，和Herbert Simon也加入了這項技術的早期開發。

早在1955年，人工智能作為一門新學科進入學術界。這項技術經歷了一個資金凍結階段，也稱為AI寒冬。其中一些是因為人工智能研究被劃分為相互獨立的子領域。機器人走一條路，而機器學習走另一條路。人工神經網絡如何才能得到實際應用？

但是，隨著計算能力呈指數級增長，正如Angle所指出的，人工智能正在成為一種統一的技術，可以將所有子領域連接在一起。曾經只能想象到的，現在正變成現實。

Ag 應用

在UF/IFAS教授精密農業和機器學習的助理教授Yiannis Ampatzidis博士說，農業領域的各種應用越來越普及，包括成像、機器人和大數據分析。

“在精準農業中，人工智能用于檢測植物病蟲害、植物逆境、植物營養狀況以及水資源管理水平”Ampatzidis說。“這些探測技術可能是空中的（使用無人機），也可能是地面的。”

用于檢測植物逆境的成像技術也可以用于精準噴灑應用。目前，John Deere正在努力將Blue River Technology公司的雜草噴霧器推向市場，可用來檢測雜草，并只對雜草應用除草劑。

Ampatzidis指出，人工智能也用于機器人技術。該技術用于機器人收割機時，可以檢測判斷果實成熟度以便采摘。佛羅里達州的 Harvest CROO Robotics就是一個例子。其機器人草莓收割機就在2019-2020年佛羅里達州草莓季成功商用。

Ampatzidis說，人工智能在大數據分析方面擁有巨大的潛力。在許多方面，它是處理農業研究中海量數據的關鍵。他和 UF/IFAS 的團隊開發了AgroView基于云的技術，該技術使用AI 算法處理、分析和可視化從空中和地面平臺收集的數據。

“這些數據的數量巨大，人腦是很難處理和分析這些數據的”他說。AI 算法可以檢測這些數據中的模式，幫助種植者做出“智能”決策。例如，Agroview 可以檢測和計算柑橘樹的數量，估算樹木高度和樹冠大小，并測量植物養分水平。

Carroll補充說，今天收集了很多影像數據。“人工智能系統通常可以以更低的成本進行更好的分析。這類似于我們在醫療領域所做的工作。AI 系統可以從 X 射線中讀取信息，診斷更加準確。”

人工問題

那么，機器人和人工智能是來竊取我們所有的工作嗎？這是一個復雜的問題。Ampatzidis認為，這項技術將取代重復勞動，取代那些已經難以用人類勞動力填補的工作。它將取代工廠、農業（手工收割機和一些包裝廠的工作）、車輛司機、簿記員等的工作。它還將取代法律、醫療保健、會計、酒店等領域的許多“白領”工作。

當然，AI 還可以在計算機科學、自動化、機器人、數據分析和計算機游戲領域開發新的工作。

Carroll補充說，人們不應該害怕人工智能技術所帶來的潛在的創造性破壞。“我總是告訴我的客戶，不要害怕未來。有些人看到了未來，看到了威脅。而創新者看到了相同的未來，看到了機遇。”

AI 超級計算機

去年7月，佛羅里達大學宣布與跨國科技公司NVIDIA建立7000萬美元的公私合作，以制造世界上最快的人工智能超級計算機。該系統將于2021年初運行。UF 教職員工將擁有在多個領域應用人工智能的工具，例如應對海平面上升、人口老齡化、數據安全、個性化醫療、城市交通和糧食不安全等重大挑戰。