机器人、航空成像、还有人工智能 – 没错,这就是农业的未来!

来源: 孟山都公司

随着人口的不断增长和饮食结构的调整,在接下来的三十五年里,人类需要的粮食将超过过去一万年间的总和。同时,自然资源,如水和土壤,会变得更加珍贵,而气候变化加剧也会影响全球。在中国,农民需要用9%的耕地实现全球约25%的粮食产量,同时还要优化化肥、农药和水的使用以保护环境。在这样艰巨的挑战面前,只有持续开发新技术,才能够战胜困难。

随着科技的不断发展,全球定位系统(GPS)、电子传感器、机器人、航空成像及人工智能等高科技正加速进入农业领域。新式工具的出现,已经将农业推向新境界,这里小孟就带大家一览农业界的最新技术。

农业新技术

*图片来源:孟山都公司

机器人 农田中的新型“劳动者”

近期,美国卡内基梅隆大学机器人研究所在进行一个名为“农业前瞻”的项目。研究人员将传感器、机器人和人工智能组合在一起,创造出一组可移动的田间机器人。这些机器人能够在生长季之初对整个葡萄园进行检视调查,然后结合使用电脑视觉系统和机器学习功能来预测收获时的预期果实产量。

农业机器人

*图片来源:孟山都公司

机器人装配的感应器可以对果园中每一处的葡萄进行计数,并测量叶片的遮盖面积,随后智能决策系统就能够向种植者提出建议,哪里的枝叶需要修剪,哪里的果实需要减少,从而保持葡萄藤蔓的平衡,最终提高葡萄生产的效率和质量。此外,机器人采集表现型数据可以加速作物育种过程,使用传感器网络的智能控制灌溉系统可以提高水资源利用率。

航空成像 – 实时观测农田的“天眼”

除了农田中的辅助工作,现代农业技术还能通过空中为农民提供支持。2017年5月,孟山都公司下属子公司-气候公司(The Climate Corporation)与数家航空成像技术供应商合作,通过气候公司的Climate FieldViewTM数字农业平台,向农民提供有价值的高分辨率农田图像。

航空成像是气候公司基于卫星成像技术基础之上为农民提供的实时观测农田的另一种工具。航空成像技术可以为农民提供比卫星成像更高分辨率和刷新频率的图像,并按照农民个人需求提供重要农田信息,帮助农民及时发现和观测影响农业生产力的不利因素,帮助农民优化农业生产决策。

农业大数据

*图片来源:孟山都公司

除此外,气候公司还在Climate FieldView平台推出了新的可视化功能,结合先进的成像技术,让农民能够通过手机或是平板电脑进行实时观测,更好地了解农田的特定因素的变化情况。这些高科技并非只是画饼。如今,气候公司的Climate FieldView已经上市两年,已经拥有超过10万名美国农民用户、为9200多万英亩美国农田提供了服务。

人工智能 – 开发作物保护产品的“加速器”

如果说机器人和先进的成像技术可以在田间地头为农民提供服务,那么人工智能则能够在实验室中帮助科学家更快,更有效地开发满足农民需求的产品。每一个种植季中,农民都会面临着作物病虫害的威胁,人生病了要吃药,作物生病了也同样需要有效的作物保护措施和技术。然而,一项新的作物保护产品商业化平均需要长达11年的时间,所花费的成本超2.5亿美元。所以,及时推出新的技术对解决农民面对的困境至关重要。

2017年6月,孟山都公司与Atomwise公司合作,借助人工智能技术开发作物保护产品,推进新产品研发。Atomwsie正与包括默克公司和哈佛大学等各大创新性组织合作,孟山都公司是农业领域中首家与Atomwise合作的公司。

农业人工智能

*图片来源:孟山都公司

Atomwise公司开创性的AtomNet技术能够通过强大的深度学习算法和超级计算机,在数百万个潜在目标中分析、预测并找出可能会对病虫害控制产生积极影响的分子。与传统分析方式不同,AtomNet技术可以通过分析不同分子之间的相互作用关系,简化产品研发初始阶段分子的发现过程。同时,该技术还通过识别分子间相互作用模式(类似于人工智能学习中识别图像的过程) 进行深度自我学习,从而预测能够控制病虫害的分子,加速产品的研发。

尽管农业高新技术的应用不会一蹴而就,但科技改变农业面貌的未来指日可待。在可预见的未来中,农民将通过移动设备指挥传感器、机器人、卫星和航空成像等设备,通过大数据分析及人工智能开发出的最新技术耕地种田,在满足粮食需求的同时为青山绿水保驾护航。

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