Tehisintellekt põllumajanduses: tänapäevaste tehisintellekti kasutamine traditsiooniliste põllumajandusprobleemide lahendamiseks

Ülevaade

• Põllumajanduse elutsükkel

• Põllumajanduse ees seisvad väljakutsed traditsiooniliste põllumajandustehnikatega.

Tehisintellekt

Tehisintellekt põhineb põhimõttel, et inimese intelligentsust saab määratleda nii, et masin suudab seda hõlpsalt jäljendada ja täita ülesandeid, alates kõige lihtsamatest kuni veelgi keerukamateni. Tehisintellekti eesmärgid hõlmavad õppimist, arutlemist ja tajumist.

„Oleme AI kuldajastu alguses. Hiljutised edusammud on juba viinud leiutisteni, mis varem elasid ulmevaldkonnas – ja me oleme vaid kriimustanud selle, mis on võimalik.
– JEFF BEZOS, Amazoni tegevjuht

Mõned näited, isejuhtivate autode nägemistuvastussüsteemid, soovitusmootorites, mis soovitavad tooteid, mis teile varem ostetud toodete põhjal võiksid meeldida, Apple iPhone'i Siri virtuaalse assistendi kõne- ja keeletuvastus.

AI avaldab tohutut mõju kõigis tööstuse valdkondades. Iga tööstusharu, kes soovib intelligentsete masinate abil teatud töökohti automatiseerida.

Põllumajandus ja põlluharimine on üks vanimaid ja tähtsamaid ameteid maailmas. See mängib majandussektoris olulist rolli. Kogu maailmas on põllumajandus 5 triljoni dollari suurune tööstusharu.

Eeldatakse, et maailma rahvaarv ulatub 2050. aastaks üle üheksa miljardi, mis nõuab nõudluse rahuldamiseks põllumajandustoodangu suurendamist 70%. Kuna maailma rahvaarv kasvab, mille tõttu ei piisa maismaa veest ja ressurssidest nõudluse-pakkumise ahela jätkamiseks. Seega vajame targemat lähenemist ja saame tõhusamalt taluda ja olla kõige produktiivsemad

Selles artiklis käsitlen väljakutseid, millega talupidajad seisavad silmitsi traditsiooniliste põlluharimismeetodite kasutamisel ja kuidas tehisintellekt teeb põllumajanduses revolutsiooni, asendades traditsioonilised meetodid tõhusamate meetodite kasutamisega ja aidates maailmal muutuda paremaks kohaks.

Põllumajanduse elutsükkel

Põllumajanduse protsessi saame jagada erinevateks osadeks:

Pinnase ettevalmistamine: See on põlluharimise algetapp, kus põllumehed valmistavad ette pinnase seemnete külvamiseks. See protsess hõlmab suurte mullatükkide purustamist ja prahi, nagu pulgad, kivid ja juured, eemaldamist. Samuti lisage väetisi ja orgaanilist ainet sõltuvalt põllukultuuri tüübist, et luua põllukultuuridele ideaalne olukord.

Seemnete külvamine: See etapp nõuab kahe seemne vahelise kauguse ja seemnete istutamise sügavuse eest hoolitsemist. Selles etapis mängivad olulist rolli kliimatingimused, nagu temperatuur, niiskus ja sademed.

Väetiste lisamine: Mulla viljakuse säilitamine on oluline tegur, et põllumees saaks jätkata toitvate ja tervislike põllukultuuride kasvatamist. Põllumajandustootjad pöörduvad väetiste poole, kuna need ained sisaldavad taimseid toitaineid, nagu lämmastik, fosfor ja kaalium. Väetised on lihtsalt istutatud toitained, mida kantakse põllumajanduspõldudele, et täiendada pinnases looduslikult leiduvaid vajalikke elemente. See etapp määrab ka saagi kvaliteedi

niisutus: See etapp aitab hoida mulda niiskena ja säilitada niiskust. Ala- või ülekastmine võib takistada põllukultuuride kasvu ja kui seda ei tehta korralikult, võib see kahjustada saaki.

Umbrohukaitse: Umbrohud on soovimatud taimed, mis kasvavad põllukultuuride läheduses või talude piiril. Umbrohukaitse on oluline, kuna umbrohi vähendab saaki, suurendab tootmiskulusid, segab saagikoristust ja halvendab saagi kvaliteeti

Koristamine: See on põldudelt küpse saagi kogumise protsess. Selle tegevuse jaoks on vaja palju töötajaid, seega on see töömahukas tegevus. See etapp hõlmab ka koristusjärgset käitlemist, nagu puhastamine, sorteerimine, pakkimine ja jahutamine.

Säilitamine: See koristusjärgse süsteemi etapp, mille jooksul tooteid hoitakse nii, et oleks tagatud toiduga kindlustatus muul ajal kui põllumajandusperioodidel. See hõlmab ka saagi pakkimist ja transporti.

Põllumajandustootjate väljakutsed traditsiooniliste põllumajandusmeetodite kasutamisel

Põllumajandusvaldkonnas esinevate üldiste väljakutsete loetelu.

o Põllumajanduses mängivad põllumajanduse elutsüklis olulist rolli kliimategurid, nagu sademed, temperatuur ja niiskus. Metsade raadamise ja saaste suurenemine põhjustavad kliimamuutusi, mistõttu on põllumeestel raske teha otsuseid mulla ettevalmistamise, seemnete külvamise ja saagikoristuse kohta.

o Iga põllukultuur vajab mullas spetsiifilist toitumist. Mullas on 3 peamist toitainet: lämmastik (N), fosfor (P) ja kaalium (K). Toitainete puudus võib põhjustada saagi halva kvaliteedi.

o Nagu näeme põllumajanduse elutsüklist, on umbrohutõrjel oluline roll. Kui seda ei kontrollita, võib see kaasa tuua tootmiskulude tõusu ja samuti absorbeerib see mullast toitaineid, mis võib põhjustada mullas toitainete puudujääki.

Tehisintellekti rakendused põllumajanduses

Tööstus kasutab tehisintellekti tehnoloogiaid, et aidata saada tervislikumaid põllukultuure, tõrjuda kahjureid, jälgida mulda ja kasvutingimusi, korraldada põllumeeste jaoks andmeid, aidata katta töökoormust ja parandada mitmesuguseid põllumajandusega seotud ülesandeid kogu toiduainete tarneahelas. .

Ilmaennustuse kasutamine: Kliimatingimuste muutumise ja suureneva saaste tõttu on põllumeestel raske määrata õiget aega seemnete külvamiseks, tehisintellekti abil saavad põllumehed analüüsida ilmastikutingimusi, kasutades ilmaennustust, mis aitab planeerida, millist põllukultuuri saab kasvatada ja millal seemned külvata.

Mulla ja põllukultuuride tervise seiresüsteem: Mulla tüüp ja mulla toitumine mängivad olulist tegurit kasvatatava põllukultuuri tüübis ja saagi kvaliteedis. Metsade raadamise tõttu mulla kvaliteet halveneb ja mulla kvaliteeti on raske määrata.

Saksamaal asuv idufirma PEAT on välja töötanud tehisintellektil põhineva rakenduse Plantix, mis suudab tuvastada mulla toitainete puudujääke, sealhulgas taimekahjureid ja haigusi, mille abil saavad põllumehed ka idee kasutada saagi kvaliteeti parandavat väetist. See rakendus kasutab pildituvastuspõhist tehnoloogiat. Põllumees saab nutitelefonide abil taimedest pilte jäädvustada. Seda rakendust käsitlevate lühikeste videote kaudu näeme ka mulla taastamise tehnikaid koos näpunäidete ja muude lahendustega.

Samamoodi on Trace Genomics veel üks masinõppel põhinev ettevõte, mis aitab põllumeestel teha põllumeestele mullaanalüüsi. Seda tüüpi rakendus aitab põllumeestel jälgida mulla ja põllukultuuride tervislikku seisundit ning toota terveid ja kõrgema tootlikkusega saaki.

Analüüsimine põllukultuuride tervis droonide abil: SkySqurrel Technologies on toonud droonipõhised Arieli pildilahendused põllukultuuride tervise jälgimiseks. Selle tehnika puhul püüab droon põldudelt andmeid ning seejärel edastatakse andmed USB-draivi kaudu droonilt arvutisse ja ekspertide poolt analüüsitakse.

See ettevõte kasutab jäädvustatud piltide analüüsimiseks algoritme ja üksikasjalikku aruannet, mis sisaldab farmi hetkeseisundit. See aitab põllumajandustootjal tuvastada kahjureid ja baktereid, aidates põllumeestel õigeaegselt kasutada kahjuritõrjet ja muid meetodeid vajalike meetmete võtmiseks

Täppispõllumajandus ja ennustav analüütika: Tehisintellekti rakendused põllumajanduses on välja töötanud rakendused ja tööriistad, mis aitavad põllumajandustootjatel ebatäpset ja kontrollitud põllumajandust teha, pakkudes neile asjakohaseid juhiseid veemajanduse, külvikorra, õigeaegse koristamise, kasvatatava põllukultuuri tüübi, optimaalse istutamise, kahjurite rünnakute ja toitumise juhtimise kohta.

Kasutades masinõppe algoritme seoses satelliitide ja droonidega jäädvustatud piltidega, ennustavad tehisintellekti toega tehnoloogiad ilmastikutingimusi, analüüsivad põllukultuuride jätkusuutlikkust ja hindavad farme haiguste või kahjurite esinemise ja halva taimede toitumise osas selliste andmetega nagu temperatuur, sademed, tuule kiirus ja päikesekiirgus.

Ühenduseta põllumehed saavad tehisintellekti eeliseid juba praegu kasutada nii lihtsate tööriistade nagu SMS-toega telefon ja külvirakendus. Samal ajal saavad WiFi-ühendusega põllumehed kasutada tehisintellekti rakendusi, et saada oma maa jaoks pidevalt tehisintellektiga kohandatud plaan. Selliste asjade Interneti- ja tehisintellektil põhinevate lahendustega saavad põllumehed rahuldada maailma vajadusi toiduainete suurendamise järele, jätkusuutlikult kasvavat tootmist ja tulusid ilma väärtuslikke loodusressursse ammendamata.

Tulevikus aitab tehisintellekt põllumeestel areneda põllumajandustehnoloogiks, kasutades andmeid saagikuse optimeerimiseks kuni üksikute taimeridadeni.

Põllumajandusrobootika: Tehisintellekti ettevõtted arendavad roboteid, mis suudavad põllumajanduspõldudel hõlpsalt täita mitmeid ülesandeid. Seda tüüpi robotid on koolitatud umbrohtu tõrjuma ja saaki koristama kiiremini ja suuremate kogustega võrreldes inimestega.

Seda tüüpi robotid on koolitatud kontrollima põllukultuuride kvaliteeti ja tuvastama umbrohtu samaaegselt saagi korjamise ja pakkimisega. Need robotid on võimelised võitlema ka põllumajandusliku tööjõu väljakutsetega.

AI-toega süsteem kahjurite tuvastamiseks: Kahjurid on põllumeeste üks hullemaid vaenlasi, kes kahjustavad saaki.

Tehisintellektisüsteemid kasutavad satelliidipilte ja võrdlevad neid AI-algoritmide abil ajalooliste andmetega ning tuvastavad, kas mõni putukas on maandunud ja millist tüüpi putukas on maandunud, näiteks jaaniussi, rohutirtsu jne. ettevaatusabinõud ja kasutamine nõuab kahjuritõrjet, seega aitab tehisintellekt põllumeestel kahjurite vastu võidelda.

Järeldus

Tehisintellekt põllumajanduses mitte ainult ei aita põllumeestel oma põllumajandust automatiseerida, vaid läheb üle ka täpsele harimisele, et saada suurem saagikus ja parem kvaliteet, kasutades vähem ressursse.

Ettevõtted, kes tegelevad masinõppel või tehisintellektil põhinevate toodete või teenuste (nt põllumajanduse koolitusandmed, droonid ja automatiseeritud masinate tootmine) täiustamisega, saavad tulevikus tehnoloogilise arengu, pakuvad selles sektoris rohkem kasulikke rakendusi, mis aitavad maailmas tegeleda toiduainete tootmise probleemidega. kasvav rahvaarv.

Allikas: https://www.fintechnews.org/artificial-intelligence-in-agriculture-using-modern-day-ai-to-solve-traditional-farming-problems/