۶ پیشرفت شگفت‌انگیز هوش مصنوعی که آینده کشاورزی را متحول می‌کند

وقتی درباره کشاورزی فکر می‌کنیم، یاد کشاورزی قدیمی و سنتی می‌افتیم. با اینکه بسیاری از ما ممکن است تصور کنیم که جامعه کشاورزی در استفاده از فناوری‌های جدید عقب مانده است، شواهد نشان می‌دهند که کشاورزان به سرعت در حال مدرن‌سازی همه جانبه فرآیندهای کشاورزی هستند. آن‌ها با استفاده از هوش مصنوعی، از روش‌های جدید و شگفت‌انگیز برای پیشبرد فرآیند کشت مواد غذایی در آینده بهره می‌برند.

کاشت بذر با کمک هوش مصنوعی

کشاورزی با فناوری پیشرفته از همان لحظه‌ای آغاز می‌شود که دانه برای اولین بار در زمین قرار می‌گیرد. کارشناسان این حوزه با “تجهیزات کاشت با نرخ متغیر” آشنا هستند که کارهای بیشتری نسبت به صرفاً کاشت یک بذر در خاک انجام می‌دهد.

همان‌طور که در ادامه این مقاله خواهید دید، انواع فعالیت های هوش مصنوعی بر مبنای پیش بینی ها صورت می‌گیرد ؛ مثلاً اینکه یک بذر در کجا بهترین رشد را خواهد داشت، وضعیت خاک برای رشد بهتر باید چگونه باشد و غیره. قدرت هوش مصنوعی در حال بهره‌برداری از داده‌های بزرگ کشاورزی است تا کشاورزی را کارآمدتر کند و این تنها آغاز کار است.

جان انگورد در مقاله‌ای بر روی سایت Future Farming در نوامبر ۲۰۱۹، با استناد به دانشگاه و تحقیقات Wageningen (WUR) در هلند، نشان می‌دهد که هوش مصنوعی چقدر می‌تواند در انتخاب استراتژی‌های بذر مؤثر باشد: افرادی که هیچ دانشی ندارند، به کمک هوش مصنوعی (AI) می‌توانند با استفاده از علم کشاورزان با تجربه به تولید خیارسبز های سودآورتر بپردازند.

منابعی مانند یک مقاله معاصر درباره فناوری SeedX در مجله Successful Farming یا این راهنما از Bayer نشان می‌دهند که داشتن هوش مصنوعی پیشرفته برای تعیین بهترین نتایج زراعی چقدر ارزشمند است.

به زبان ساده، تمام آن قرن‌ها بررسی برگ‌ها و ساقه‌ها و تلاش برای پیش‌بینی اینکه کدام چرخه بهترین عملکرد را در افزایش محصول دارد، اکنون در برابر داده‌های دقیق و بینش‌های خودکار منسوخ شده‌است.

برداشت محصول با استفاده از هوش مصنوعی

شاید سوال بهتر این باشد که چه چیزی غذای شما را می چیند؟ شرکت‌ها در حال حاضر تجهیزات برداشت رباتیک تولید می‌کنند که تا حدی به شکاف‌های نیروی کار پاسخ می‌دهد و کشاورزان را برای برداشت محصولاتی مانند میوه‌ها و توت‌ها به تکاپو واداشته است.

این اکنون یک واقعیت است که تراکتورهای بدون راننده به راحتی میوه‌ها، سبزیجات و محصولات غذایی را برداشت می‌کنند. فقط کافی است به منابعی مانند Harvest Croo، که یک ماشین خودکار برداشت توت‌فرنگی تولید کرده است، یا Abundant Robotics، که با استفاده از دستگاه مکنده، سیب‌های رسیده را از درختان می‌چیند، نگاهی بیندازید تا ببینید این نوآوری چگونه کار می‌کند و چقدر خوب عمل می‌کند.

فن‌آوری‌های برداشت مانند جمع‌کننده توت‌ها Harvest Croo بر اساس بینایی ماشین و ترکیب حسگرها عمل می‌کنند تا بتوانند میوه‌ها و توت‌ها را شناسایی کنند. آن‌ها از حرکات جهت‌دار پیچیده برای انتخاب دقیق استفاده می‌کنند. این نوع عملکرد بسیار شبیه به “هوش مصنوعی” است و تقلیدی از شناخت انسان و عمل هدایت‌شده به شمار می‌آید.

با کاهش تعداد نیروی کار، رباتیک نیاز های کشاورزی را برطرف می‌کند و همچنین انسان‌ها را از یکی از تکراری‌ترین و دشوارترین مشاغل در اقتصاد نجات می‌دهد.

چشم هوش مصنوعی در آسمان مزرعه

مزارع چگونه از هوش مصنوعی برای هدایت کاشت، برداشت محصول و سایر موارد استفاده می‌کنند و در مرحله اول چگونه این داده‌ها را به دست می‌آورند؟

اگر نگاهی به تحقیقات کشاورزی بیندازید، خواهید دید که وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین یا پهپادها به حسگرهای دقیق مجهز شده‌اند تا بتوانند مزارع را مدیریت کرده و داده‌های مورد نیاز را جمع‌آوری کنند. این موتورهای نظارت هوابرد قادرند برای رشد محصولات زراعی به دنبال نشانه‌های آسیب آفات یا علف‌های هرز، خشکی و بسیاری از متغیرهای دیگر که بخشی از چالش‌های کشاورزی هستند، بگردند. با دسترسی به تمام این داده‌ها، کشاورزان می‌توانند مدل‌های تولید و استراتژی‌های خود را در سراسر زمین بهبود بخشند تا خطرات، ضایعات و مسئولیت‌ها را کاهش دهند.

هوگو کلور می‌نویسد: «سیستم پیشاهنگی رباتیک آمریکایی، یک سیستم پهپاد کاملاً خودکار است که از برنامه‌ریزی مأموریت، پرواز، شارژ، پردازش داده‌ها و تجزیه و تحلیل آن‌ها مراقبت می‌کند؛ بنابراین مشتریان فقط باید بر روی اینکه چگونه از این اطلاعات استفاده کنند، تمرکز کنند.» کلور در Future Farming در ماه مه ۲۰۲۰، به خوبی به واقعیت‌های اقتصادی ناشی از کروناویروس اشاره کرده است، جایی که بسیاری از فرآیندها از پیاده‌سازی عملی به طراحی‌های مجازی منتقل شده‌اند. گزارش‌هایی مانند این نشان می‌دهند که چگونه فناوری‌ها مقدمات نگهداری محصولات را انجام می‌دهند و میزان تکیه کشاورزان بر آن‌ها چقدر است.

کنترل آفات و علف های هرز توسط هوش مصنوعی

کشاورزان دیروز در ترس از طوفان باد و ملخ ها زندگی می‌کردند،ولی دیگر نه! کشاورزان به سرعت در حال اتخاذ روش‌های جدید با تکنولوژی بالا برای محافظت از گیاهان در برابر علف‌های هرز و انواع مختلف آفات در فضای باز هستند. جایگزین دیگر رشد در گلخانه است که در حال انجام است، اما برخی از شگفت‌انگیزترین فناوری‌های کشاورزی در بیرون به کار می‌روند. مدل “See and Spray” که اخیرا توسط John Deere به دست آمده، نمونه‌ای عالی برای به‌کارگیری قدرت هوش مصنوعی و بینایی کامپیوتری است.

جان می، رئیس و مدیرعامل شرکت Deere، در بیانیه‌ای مطبوعاتی اظهار داشت: «ما از فرصت همکاری با تیم فناوری Blue River که دارای مهارت بالا و تعهدی قوی برای پیشبرد سریع اجرای یادگیری ماشین در کشاورزی است، استقبال می‌کنیم. به عنوان یک پیشرو در کشاورزی دقیق، John Deere اهمیت فناوری را برای مشتریان خود درک می‌کند. یادگیری ماشین یک قابلیت مهم برای آینده Deere است.»

ما می‌دانیم که هوش مصنوعی در پردازش تصویر بسیار خوب عمل می‌کند — اکنون رایانه‌ها می‌توانند تقریباً به خوبی ما «ببینند». بنابراین با به‌کارگیری فناوری‌های همراه که مجهز به هوش مصنوعی و بینایی کامپیوتری هستند، کشاورزان می‌توانند علف‌های هرز را پیدا کرده و آن‌ها را از بین ببرند، به جای این‌که به‌طور یکدست تمام محصولات را سمپاشی کنند. این کار باعث می‌شود مواد غذایی تمیزتر باشند و مقدار قابل توجهی پول صرفه‌جویی شود. این تنها یک نمونه دیگر از فناوری‌های نوینی است که تأثیر چشمگیری بر بازده و چیز های دیگر دارند.

ویکرام سینگ بیسن در مدیوم می‌نویسد: «بخش تولید مواد غذایی یکی از مشاغل اصلی در میان مردم مناطق روستایی است که به دلیل روش‌های توسعه‌نیافته یا استفاده از دانش قدیمی با مشکلاتی مواجه است.».

«اما اکنون هوش مصنوعی در کشاورزی با استفاده از قدرت فناوری بینایی کامپیوتری، این بخش را تقویت می‌کند تا ماشین‌ها را برای افزایش بهره‌وری در کشاورزی و مزرعه‌داری آموزش دهد.»

“ببینید و اسپری کنید” فقط شروع است. این قطعه دقیق و موارد دیگر به روش‌های متعددی می‌پردازند که فیلم‌های پهپاد را می‌توان در برنامه‌های AI/ML قرار داد تا نحوه درمان محصولات، از اولین بذر تا برداشت نهایی را تعیین کند. یادگیری عمیق برای بهینه‌سازی بازده؟ این نوع برنامه‌ها در حال حاضر در جریان هستند و پهپادها، مجهز به پردازش تصویر رقابتی، چشم کشاورز هستند.

هوش مصنوعی در آینده کشاورزی؛ الگوریتم‌های افزایش بازده

وقتی از یادگیری ماشین و هوش مصنوعی صحبت می‌کنیم، اغلب در مورد الگوریتم‌ها صحبت می‌کنیم. مدل‌های ریاضی پشت علم کامپیوتر، مبنایی اساسی برای نحوه برخورد ما با کلان داده‌ها برای تصمیم‌گیری هستند. شرکت‌ها اکنون به سرعت در حال توسعه الگوریتم‌های افزایش عملکرد کشاورزی هستند که می‌تواند به کشاورزان نشان دهد چه چیزی برای یک محصول بهترین است. علیرغم برخی نگرانی‌ها در مورد دشواری انجام این نوع تجزیه و تحلیل در طبیعت، کشاورزان و دیگران تنها با استفاده از الگوریتم‌ها و مولدهای هوشمندی که برای کمک به تقلید رایانه‌ها ساخته‌ایم، توانسته‌اند پیشرفت زیادی در به حداکثر رساندن عملکرد محصول داشته باشند.

این قابلیت به همان چیزی که در بخش گذشته در مورد آن صحبت کردیم برمی‌گردد. کارهای مرتبط با هوش مصنوعی از این ایده پشتیبانی کرده‌اند که ماشین‌ها می‌توانند بینش‌های عمیقی را به کشاورزان ارائه دهند و بخش زیادی از استدلال انسانی را از برنامه‌ریزی برای نتایج زراعی حذف کنند.

الکسای کشاورز؛ یک هوش مصنوعی در کشاورزی

یک فناوری پیشگامانه بسیار جالب دیگر وجود دارد که ممکن است یکی از نکات برجسته در جعبه ابزار فناوری کشاورزان مدرن باشد. کشاورز خسته‌ای را تصور کنید که در پایان یک روز کاری برای شام نشسته است و در مورد ابهاماتش می‌اندیشد .چگونه کلاغ‌ها را از ذرت دور نگه دارد، یا اینکه آیا باید یک ناحیه سنگلاخی را بذرپاشی کند یا نه. سرش را روی بازوهایش گذاشته و سوالش را به اتاق کناری می‌کشاند:

«الکسا؟…»

بله، شرکت‌ها در مورد ایجاد ربات‌های چت برای کشاورزان، شخصیت‌های هوش مصنوعی مانند کمک‌رسان خانه هوشمند «الکسا» صحبت می‌کنند که می‌توانند با کشاورزان صحبت کنند تا به آن‌ها در حل مشکلات سخت کمک کنند.

ما امیدواریم که این چت ربات‌های کشاورزی تخصصی کمی از الکسا توانایی بیشتری داشته باشند، زیرا فناوری فعلی مصرف‌کننده اساساً حقایق و ارقام دایره‌المعارفی را ارائه می‌کند و چیزهای دیگری را ارائه نمی‌دهد. با این حال، اگر آن‌ها مملو از پاسخ‌ها و اطلاعات تحلیلی مناسب باشند، چت ربات کشاورز می‌تواند یک موهبت واقعی برای مدیران مزرعه‌داری باشد که تمام تلاش خود را برای گسترش و رشد کسب‌وکار خود انجام می‌دهند.

مری ریباکووا در ChatFuel می‌نویسد: «یک ربات چت در مسنجر می‌تواند به‌عنوان یک دستیار مجازی برای کسب‌وکار شما عمل کند.» این ارزش فناوری را به کشاورزان نشان می‌دهد.

[چت ربات‌ها] از یک سبک محاوره‌ای و مرتبط برای تعامل با مشتریان استفاده می‌کنند که به شرکت‌های کشاورزی اجازه می‌دهد خدمات مشتری، بهره‌وری و کارایی عملیاتی را بهبود بخشند.

همانطور که نشان داده شد، ربات‌های گفتگو می‌توانند برای مشتریان مزرعه نیز مفید باشند، به عنوان مثال، برای نشان دادن اطلاعات بیشتر در مورد آنچه در مزرعه وجود دارد و نحوه خرید به بازدیدکنندگان. در واقع، اگر به این فکر کنید که این نوع فناوری “کمک کشاورزی” چگونه می‌تواند کار کند، می‌بینید که فقط برنامه‌ریزی نیست که می‌تواند سودمند باشد: جنبه کار فشرده ارتباطات با مشتریان چیز دیگری است که می‌توان آن را به‌طور مؤثر در رایانه‌ها پرورش داد.

جمع‌بندی هوش مصنوعی در آینده کشاورزی

این‌ها برخی از بهترین فناوری‌های جدید هستند که به کشاورزان کمک می‌کنند تا تمام مواد غذایی مورد نیاز ما را در دنیایی که به سرعت در حال تغییر است، تولید کنند. رشد جمعیت و تغییرات آب و هوایی چالش‌های بزرگی خواهند بود، اما استقرار هوش مصنوعی می‌تواند به کاهش تأثیر این چالش‌ها و سایر چالش‌ها کمک کند و کشاورزی هوشمند را در برابر مشکلاتی که کشاورزان با آن مواجه هستند بسیار مقاوم‌تر کند.

منبع:

https://www.techopedia.com/the-6-most-amazing-ai-advances-in-agriculture/2/33177