隨著人口增長、耕地面積縮減，以及城鎮(zhèn)化加速推進(jìn)，農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻。為此，各國都在積極探索通過信息技術(shù)促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效，其中以人工智能為基礎(chǔ)的智慧農(nóng)業(yè)新模式發(fā)展迅速，出現(xiàn)了不少典型案例。

近日，中國信息通信研究院助理工程師張巾對人工智能在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)中融合創(chuàng)新的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。他表示，人工智能在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的融合應(yīng)用目前仍處于起步階段，正面臨農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、智能化農(nóng)業(yè)設(shè)備供給水平不足、農(nóng)民缺乏應(yīng)用人工智能的意愿和能力等挑戰(zhàn)。

解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)痛點(diǎn)

“農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和服務(wù)領(lǐng)域存在諸多痛點(diǎn)，如生產(chǎn)方式較粗放、農(nóng)業(yè)服務(wù)不完善等?！睆埥肀硎?，近年來，不少企業(yè)以產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)為導(dǎo)向，積極探索人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中的融合創(chuàng)新。

“在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人工智能可以助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化，促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效?！睆埥磲槍ΨN植領(lǐng)域和養(yǎng)殖領(lǐng)域分別進(jìn)行了介紹。

在種植領(lǐng)域，企業(yè)利用人工智能對農(nóng)作物生長情況及環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)指導(dǎo)。例如，Infosys、IBM Watson IoT和Sakata Seed Inc.在位于美國加利福尼亞的兩塊田地上進(jìn)行測試，利用基于機(jī)器視覺的無人機(jī)、環(huán)境傳感器和土壤傳感器，全方位、立體化地采集植物高度、空氣濕度、土壤肥力等18種數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳到Infosys信息平臺(tái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)管理和人工智能技術(shù)分析，然后將分析結(jié)果反饋至企業(yè)ERP系統(tǒng)和植物育種研發(fā)系統(tǒng)，以指導(dǎo)下一步生產(chǎn)和育種。

在養(yǎng)殖領(lǐng)域，企業(yè)通過對畜禽多元化數(shù)據(jù)的采集與分析，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)養(yǎng)殖。例如，阿里云與四川特驅(qū)集團(tuán)、德康集團(tuán)合作推行智能養(yǎng)豬，在豬場內(nèi)設(shè)置與ET農(nóng)業(yè)大腦連接的攝像頭，自動(dòng)采集、分析豬的體型及運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，增加運(yùn)動(dòng)量不達(dá)標(biāo)的豬在室外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，以保證豬肉品質(zhì)。此外，利用ET農(nóng)業(yè)大腦，結(jié)合聲學(xué)特征及紅外線測溫技術(shù)，還可以通過豬的咳嗽、叫聲、體溫等數(shù)據(jù)判斷豬是否患病，及時(shí)預(yù)警疫情。

“在農(nóng)業(yè)服務(wù)中，人工智能可緩解信息不對稱導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品供需失衡和農(nóng)業(yè)融資難等問題?！睆埥碇赋?。

一方面，行業(yè)主管部門或企業(yè)運(yùn)用人工智能建立農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格走勢預(yù)測模型，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體動(dòng)態(tài)調(diào)整產(chǎn)能，既可減少由于盲目生產(chǎn)導(dǎo)致的成本浪費(fèi)，也能提升消費(fèi)者滿意度。例如，IBM利用機(jī)器學(xué)習(xí)分析天氣、人口、土地等數(shù)據(jù)，對農(nóng)作物供需情況進(jìn)行預(yù)測；笛卡爾實(shí)驗(yàn)室使用基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，預(yù)測美國國內(nèi)的玉米產(chǎn)量，為農(nóng)民的生產(chǎn)決策提供參考。

另一方面，金融機(jī)構(gòu)依托農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)建立農(nóng)民征信體系，可提高對農(nóng)業(yè)金融的風(fēng)險(xiǎn)把控能力，增加農(nóng)民融資機(jī)會(huì)并降低融資成本。如，互聯(lián)網(wǎng)信用評(píng)估平臺(tái)閃銀和互聯(lián)網(wǎng)金融公司農(nóng)信寶開發(fā)的“八戒分期”，通過線上采集超過300個(gè)維度的農(nóng)戶數(shù)據(jù)，并利用人工智能模型進(jìn)行分析，可在數(shù)秒內(nèi)完成對生豬養(yǎng)殖戶的信用評(píng)分并反饋給審核人員，幫助金融機(jī)構(gòu)降低風(fēng)控成本和壞賬，也顯著降低了養(yǎng)殖戶的融資成本。

張巾總結(jié)，人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)環(huán)節(jié)都涌現(xiàn)出一些融合應(yīng)用的典型案例，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了新思路。但這些應(yīng)用目前基本處于探索和試點(diǎn)階段，融合模式仍需優(yōu)化完善，應(yīng)用范圍也有待逐步擴(kuò)大。

深度融合面臨多重挑戰(zhàn)

值得關(guān)注的是，大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在國外農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已形成了相對成熟的融合模式和較大范圍的應(yīng)用。我國雖然已有一些典型案例，但整體還處于起步階段，農(nóng)業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

張巾分析道，首先，農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱。人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的融合應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)響應(yīng)和海量數(shù)據(jù)積累有較高要求，但我國村級(jí)信息化服務(wù)網(wǎng)絡(luò)還不夠健全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國農(nóng)村地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及率為36.5%，僅為城鎮(zhèn)地區(qū)的一半。

其次，智能化農(nóng)業(yè)設(shè)備供給水平不足。針對智能農(nóng)業(yè)設(shè)備的專用芯片較為缺乏，而通用芯片在環(huán)境較差的農(nóng)業(yè)現(xiàn)場非常容易發(fā)生損壞，進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)智能設(shè)施應(yīng)用受阻。同時(shí)，由于農(nóng)業(yè)場景復(fù)雜，農(nóng)業(yè)智能機(jī)器人等設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中存在效率不高、靈活度不夠等問題，智能化設(shè)備的性能還需進(jìn)一步提升。

再者，農(nóng)民缺乏應(yīng)用人工智能的意愿和能力。一是因?yàn)橹悄芑r(nóng)業(yè)設(shè)備的投資金額大、回收周期長，導(dǎo)致農(nóng)民“不敢用”；二是智能化農(nóng)業(yè)設(shè)備的操作方式與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)設(shè)備差別較大，農(nóng)民“不會(huì)用”也阻礙了農(nóng)業(yè)的智能化發(fā)展。

針對上述挑戰(zhàn)，張巾建議，行業(yè)主管部門應(yīng)從基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)供給、產(chǎn)業(yè)需求等多角度入手，全面促進(jìn)人工智能與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深度融合。

在支撐能力方面，我國應(yīng)著力強(qiáng)化農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，擴(kuò)大寬帶和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，提升網(wǎng)絡(luò)速率，建立健全農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)，提高農(nóng)產(chǎn)品供需、價(jià)格等信息的智能化預(yù)測水平。

在技術(shù)供給方面，我國應(yīng)加大對農(nóng)業(yè)專用芯片、傳感器等基礎(chǔ)零部件，以及農(nóng)業(yè)無人機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等智能化設(shè)備研發(fā)應(yīng)用的支持力度。同時(shí)，著力培養(yǎng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域融合解決方案提供商。

在產(chǎn)業(yè)需求方面，我國應(yīng)大力培養(yǎng)農(nóng)民應(yīng)用人工智能的意愿與能力。既要加強(qiáng)人工智能與農(nóng)業(yè)深度融合的宣傳工作，讓農(nóng)民充分認(rèn)識(shí)到應(yīng)用人工智能的長期效益，同時(shí)還要加強(qiáng)對投資應(yīng)用農(nóng)業(yè)智能化設(shè)備的財(cái)政補(bǔ)貼，強(qiáng)化對農(nóng)民應(yīng)用智能化設(shè)施的培訓(xùn)工作，提高農(nóng)民開展農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)經(jīng)營的能力。(夏小禾)