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在農業應用場景培育AI技術

發布時間:2021-09-22作者來源:科理咨詢瀏覽:2441


「農村是AI機器人落地最好的場景。」創新工場董事長兼首席執行官李開復在接受機器之心采訪時表示,人工智能在農業場景的應用更容易實現產品化(如無人機、無人車等),應用效果也更為明顯。農業AI機器人將比傳統的農業機器更精細化,有針對性、靈巧,做到「有眼睛、有手、有腳」,大量取代重復性工作,農業應用是AI技術最低垂的果實。

目前智慧農業正處于價值洼地,農業科技企業也吸引了越來越多的資本目光。中國企業正以其腳踏實地的精神和把家搬到生產現場的覺悟,專注技術、深入市場、敬畏用戶,在智慧農業領域發揮后來優勢,加速發展,在不遠的將來,中國企業必將引領全球新農業技術發展。

機器人天然的工業屬性,給了很多人AI應用將最先落地工業場景的直觀印象。然而,工業場景其實并不是AI最好的生長土壤。

非智能的機器在生產活動中,一直充當著「肌肉」的角色,作為人類手、腳的延申,幫助人類勞動,但非智能機器只能做簡單且完全重復的勞動。

人工智能為機器賦予了大腦和感知能力,AI機器人不再只是人類的肌肉,而是自己「有手、有腳」,甚至有「五官和大腦」,可以幫助人們完成很多需要智慧和技巧的工作。

然而,自己有手有腳,能感知能思考的機器,對于今天的很多工業場景來說,有點太過「聰明」了。今天的工廠對智慧和技巧的要求還不高,工廠操作環境大多是被人設定好的,運行環境簡單,同一產品線上的標準化程度高,操作差異化小。無論是機器臂還是AGV,只需要在規定好的路徑或路線上運動,或執行編制好的程序即可完成絕大多數任務,運行軌跡上簡單,特殊情況處理方法單一。

此外,雖然在同一工業生產環境中標準化程度高,但不同工廠、不同產線之間有著巨大的差異,不同的工業場景對AI的需求截然不同,這也導致了針對工業場景的AI訓練和產品化難度很高。

一 在農業應用場景培育AI技術「最低垂的果實」

「農村是AI機器人落地最好的場景。」創新工場董事長兼首席執行官李開復認為,人工智能在農業場景的應用更容易實現產品化(如無人機、無人車等),應用效果也最為明顯。

農業機械化在今天已經達到了很高的水平,但耕地場景與工業場景不同,農業環境更為開闊、粗放,更是用于開闊區域的大面積耕種和集約化管理。這樣的耕種作業很難實現精細化生產,造成了很多不必要的資源、成本和產品浪費,生產效率和產品質量也受到了一定的限制。

然而,利用人工智能可以很好地解決這些問題。雖然農作物的生長環境差異很大,但以自然為基礎的農田、耕地有很高的趨同性,這使得人工智能技術在農業領域標準化程度更高。同時,農業場景下的播種、灌溉、施肥、施藥、采摘等勞動,雖然是高重復性勞動,但也需要一定對人類技巧。

相較于傳統農機作業的集約、粗放模式,基于人工智能技術的農業機器人,可以根據不同的環境,對隨機生長的植株進行精細化處理,有針對性地解決多樣化的問題,在整個農業生產過程中實現降本、提質、增效。

此外,AI機器人在農業領域的訓練比其他領域更簡單。農田場景開闊、簡單、安全,沒有工業機器人和無人駕駛汽車等領域的復雜危險訓練場景。同時,農業場景的數據相對容易收集,且易分析。基于農作物的育種模型能夠給AI的分析和訓練提供堅實的數據基礎,可以針對不同作物建立有針對性的作物模型。


「利用農民們幾千年的耕種經驗,人工智能在過去十幾年中國大江南北的應用經驗,農耕過程中采集到的作物生長數據,以及過去幾十年國內外的育種經驗,可以對不同作物構建相對應的智能模型。」極飛科技聯合創始人高級副總裁龔槚欽介紹說,基于作物模型,AI可以智能地幫助人們判斷農作物什么時候該施藥,什么時候該施肥,以及不同的葉片表象代表植株得了什么病。
隨著數據的日趨完善,這些數據和模型還可以形成新的服務產業,惠及整個農業產業鏈,包括農藥、肥料的研發,新型農機的研制等,實現數據的良性循環,最大化發掘AI的應用潛力,賦能產業。

李開復表示,「目前,人工智能還不能取代人腦,但是可以幫助人類完成重復性工作。AI農業將比過去的農業機器進一步精細化,有針對性、靈巧性,做到「有眼睛、有手、有腳」,大量取代重復性工作,農業應用是AI技術最低垂的果實。」


二 多方政策利好,引導智慧農業發展
農民、農村、農業正在受到來自技術、文化、經濟等多方面外部環境的沖擊,三農問題對國計民生提出的挑戰,為智慧農業的發展提供了巨大的機遇。
在我國三農問題主要面臨的挑戰包括:小農經濟占比巨大,分散化經營導致了機械化、標準化程度低,很大程度上限制了農業生產水平的發展;農村數字化程度低,科學決策能力差,導致了農民只能靠天吃飯,農業生產風險大;供應鏈與深加工能力薄弱,農產品附加值低,農村產業缺失,經濟結構單一;隨著農村文化逐漸受都市文化影響,農村、農業缺乏對年輕人的吸引力,工作環境差,工作繁重、枯燥等多方面因素,導致了農村人口流失加劇,勞動力短缺;在回報周期和資產回報率的雙重影響下,農業生產投資的競爭力有限,也使得農業市場化程度偏低。
面對這一系列問題,2021年2月,中共中央、國務院發布《關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》,提出要「推動新一代信息技術與農業生產經營深度融合」,《意見》認為無人機、機器人、自動駕駛、物聯網等技術能夠有效推進農業生產自動化、現代化,實現精準農業、數字農業的新局面。

在剛剛推出的十四五規劃綱要中,也將人工智能、生物育種等技術制定為戰略性科學計劃和科學工程,人工智能更是被放在前沿科技攻關等首要位置。


此外,聯合國糧農組織在全球也發起了針對智慧農業和數字化鄉村的「數字千村」倡議,希望運用數字技術來改善農村各方面硬件、軟件條件,在全球打造1000個數字鄉村。聯合國糧農組織減貧與創新官員董樂表示,「數字千村倡議已經在國內積極開展與農業、農村對口部門的合作,并征集了很多相關的案例,例如利用云計算來提供農技推廣服務,利用無人機推廣植保,依托大規模數據分析平臺進行農村公共管理等。」

三 AI農業正在成為新資本風向標
雖然農業生產企業存在投資回報周期長、回報率低的問題,對初創公司不太友好,但農業科技企業在投資圈很受歡迎,并且正在成為資本的風向標。
極飛科技是智慧農業領域的先行者,在2020年,全球新冠疫情的影響下,極飛科技的業務仍以253%的速度增長。截至 2020 年底,極飛科技已經有超過6萬臺無人設備運行在全球各地的田壟上。去年11月,百度資本、軟銀愿景基金、創新工場、成為資本、越秀產業基金、廣州新興基金等機構,以12億人民幣投資極飛科技。不到半年的時間里,3月16日,極飛科技再次宣布完成由高瓴創投投資的超3億元人民幣C++輪融資。由此,極飛在半年時間內,刷新了中國農業科技領域最大筆融資記錄,可見數字農業已成為普遍被頭部基金看好的優質賽道。
「中國人的勤奮使技術的發展速度必將遠超美國。」李開復認為,智慧農業正處于價值洼地,相對于喜歡紙上談兵的硅谷公司,中國公司更有發展潛力,因為中國人更腳踏實地,更在乎市場,更敬畏用戶,中國企業有把家搬到生產現場的覺悟。
在創新科技方面,AI技術也將會進一步帶動農業、生物、食品等行業的創新。李開復表示,「垂直農業、合成生物、3D打印食物等新科技已經離我們很近了,這些可能出現的新興行業和領域將在未來創造巨大的風口,創造一系列超級獨角獸。」未來的垂直農業可以使農耕節省用地、高效生產;合成生物則可能實現「編程細菌」自主調節土地肥力;3D打印食物可以創造出口味更好、更健康的食物,甚至發明不存在的食物,在提高食物質量、安全性和口味的同時,消除生產過程中的污染和生態保護問題。
四 后記
從長遠來看,在AI的加持下,創新的育種、土壤優化等技術為農業的實質性增產帶來更多可能。而在現階段,通過數字化、智能化技術實現精細化生產,降低浪費,實現降本、提質是優化農業生產過程的最實際方法。
從商業價值上來講,只要減少10%的農藥和化肥,就可以創造將近一千億的市場。從社會價值上來說,這也對于改善生態環境,促進可持續發展有著重要的意義。

農業科技不僅僅是生產手段、創造財富的手段,更肩負著消除貧困、消除饑餓、改善生態環境、實現可持續發展、提高全人類生活質量的社會責任。


文章內容來源:機器之心

網址:https://www.jiqizhixin.com/articles/2021-03-21-2

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