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人工智能与传统经验谁种的草莓更甜

作者:a123456时间:2021-01-02 13:03 次浏览

北京,2008年1月1日(中央广播电台记者周轶凡)人工智能作为新一轮科技革命的主导技术,正在迅速渗透到医疗、物流、农业和工业等各个领域。据统计,人工智能将全面赋予通信、金融、零售、仓储、建筑、制造等行业权能,带来100万亿人民币的价值。

加强人工智能与保障和改善民生的结合,促进人工智能在人们日常工作、学习和生活中的深入应用,创造更加智能的工作生活方式,未来“智慧”和智慧之路的拓展可能会超出我们的想象。

人工智能遇到农业种植,会碰撞出怎样的火花?近日,由中国农业大学和品多多联合主办的首届国内“多多农业研究技术竞赛”落下帷幕。种植专业户和AI技术PK草莓同等环境条件下,谁会赢?让我们通过这四个月的草莓种植大赛来看看AI的优势。

季荣熙,全国劳动模范,江苏镇江草莓协会会长,句容白图白图村“草莓大王”。多年来,“白雪公主”、“四季”草莓和“红花”草莓已经出现在他遍布世界各地的温室里。实验成功了,他把它们免费教给了周围的草莓种植者。白图村的草莓很有名,吉荣熙一直希望有更多的人了解他们的产品。

2020年6月,机会来了。吉荣熙接到了和人工智能竞争种植草莓的邀请。世界四大AI团队和四支传统农民团队在云南昆明种植基地展开角逐。7月,吉荣熙在昆明开始了为期120天的种植比赛,以“张吉”草莓苗为材料,适合高温和60公斤油渣。

吉荣熙:7月20日,统一移植任务通过,8月20日也通过了。我家一直派一个队员。此外,我们的手机连接有探头,可以随时看到温室里的情况。

传统农民队主要来自草莓主产区。除了吉荣熙的团队,还有辽宁省人大代表马廷东、安徽草莓“苗后”沈海燕、沈阳农业大学博士雪梨。与之竞争的AI团队也很强。荷兰的爱初队,云南的智多莓队,NJAI。南京的Berry团队和中国农业科学院的CyberFarmer HortiGraph团队在17个团队中脱颖而出。

草莓种植场地——昆明富民县国家高原郭云工业园区拥有独立的温室,配有标准的自动环境控制系统。比赛前,云南省农业科学院作为技术支持者,协助AI团队部署各团队所需的传感器、监控器等硬件设备,在独立温室中探索数字化种植。之后,每个团队都设计了自己的数字模型,了解和调整室内温度、湿度、水肥等重要指标来控制草莓的生长发育。对于AI团队来说,条件是独特的。云南志多莓队队长程彪内部将队员分为AI组、农业专家组、产品组三组。

程维:我们有一个AI小组,跟着我们的农业专家测量叶面积,看色深看含氮量,看这个数据;农业专家根据专家获得的一些数据调整公式;还有一个产品组,需要把这个过程中形成的产品包装成一个产品,这样才能做商业推广。

如何设计和估计每个团队的数字模型是AI团队面临的一个根本性挑战。智多美团队的技术倾向于逆向工程。通过大数据分析,计算出昆明草莓生长的数字模型。

程彪:地球上的农作物,不管土壤水肥,都会有一个理论上的最大产量。在昆明,我们大概可以在满果期每天生产15克草莓。通过自动计算分析,可以看出草莓的生长是否越来越接近理想的v

季荣熙:种了一个月就去看他了,看他的成长和样子。刚种了一个月,它们的叶子比我们的长得更大更旺盛。尤其是荷兰,是最好的。

第一批草莓果实的产量往往在苗期决定。Zhiduoberry团队的技术可以让每次灌水精确到毫升,甚至下午和下午的施肥配方都不一样。通过精准控制,AI团队在第一批水果的产量上遥遥领先。到了第二茬,传统农民队赶上了。

程彪:第一阶段是9月底之前。如果水果生产出来了,我们排第一。我们有36公斤,传统农民队平均只有5~7公斤,只有纪和他的队增加了10公斤。以前认为领先两到三次就可以了,但实际上我们最多领先七次。到了第二茬的时候,特训书记他们测的很快,处理的很好,很有经验。因为第一茬产量太高,后期感觉有点弱。

不同于江苏的气候条件,化肥在云南不能用得太大力,否则果实会延迟。传统农民团队通过第一阶段的观察发现问题,通过策略的调整,草莓产量上来了,甜度更好。

季荣熙:第二批水果由你来管理。如何诱导它们花芽分化包括温度和湿度的管理,包括肥料的使用。与我相比,他们的植物感觉没有生命。如果统计输出再耽误一周,我这边可能就翻盘了。我们的甜度满分是10分。

经过一场关于草莓品质、产量、投入产出比的综合大赛,程彪的智多莓团队在AI集团获得第二名,季荣熙的团队在传统农户集团获得创新奖。AI团队和传统农民团队在比赛中没有混合排名。吉荣熙把比赛当成一个学习的过程。

季荣熙:作为一个农民,不知道AI、智慧农业、数字农业是怎么应用到我们草莓生产中的。如何把AI的这些核心东西应用到我现在的物联网上,我很需要这些东西。

AI团队的优势在于能有效控制水、肥、温、气湿度,促进植物快速生长、开花、结果,从而赢得产量。程彪表示,这场比赛更像是一场双赢的合作:双方都看到了自己的不足,也看到了对方的优势。

程维:AI技术确实可以大大提高产量和种植效率,但也必须看到AI投入远高于传统的农民队伍;第二,传统的农民团队可以独立完成整个种植过程,AI技术再好,目前也无法独立完成整个种植过程。

如果AI的精准控制能和传统农民的田间管理结合起来,尖端技术才能真正落地;只有与有经验的种植专家合作,积累足够的数据,AI才能不断学习,形成独立判断。这个想法促使程彪把自己的技术带到江苏句容。

程彪:本质上,计算机学习必须来自专家的经验,我们需要把他们的经验转化为数据。在我的数据足够大之后,AI会形成独立的判断,会推动传统农民对自己的技术进行改进和升级,形成正向循环。比赛即将结束。我说,我想和纪书记谈谈我们现在的模式。

双方一拍即合。季荣熙算了一笔账,如果是300亩草莓,只要程彪的技术能让他增产10%,技术投入就能收回。

程彪:他说要增产20%~50%。我说,你可以增加10~20%。最初,我们的温室是手工摇动的。现在温度到了就会关闭,温度升高就会自动上升。本来,我花三块钱雇了一个人在这里工作一天。现在一美元,我就可以做电气化手动做不到的事情,比如植物管理,摘老叶,摘草莓。如果300亩线%能收回成本。

不出意外,在接下来的草莓种植季节,在江苏句容白图,人们将体验到AI种植技术与传统农业融合的精妙之处:气温上升,草莓大棚自动开启;温度降低,温室自动关闭;每片草莓叶子的生长都会得到精确的控制。

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