賽為智能汪玉冰：AI浪潮下的農(nóng)業(yè)改革
發(fā)布時(shí)間：2021-06-02 05:14:44 來(lái)源：上海華千電氣有限公司
2018年11月16日，在高交會(huì)2018年人工智能領(lǐng)袖峰會(huì)上，賽為智能人工智能研究院首席科學(xué)家汪玉冰發(fā)表了主題為《AI浪潮下的農(nóng)業(yè)改革》演講，講述了農(nóng)業(yè)科技革命的發(fā)展歷程以及未來(lái)趨勢(shì)，最后闡述了賽為智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的兩個(gè)落地項(xiàng)目。
汪玉冰長(zhǎng)期圍繞傳感器與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，在傳感器敏感機(jī)理、信息獲取及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面開(kāi)展基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究。她在國(guó)內(nèi)外SCI/EI多個(gè)核心學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了SCI論文十余篇，授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利十余項(xiàng)，并主持了多門(mén)科研項(xiàng)目。
會(huì)后，筆者專(zhuān)訪了汪玉冰，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人工智能、農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等方面探討了農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)。
農(nóng)業(yè)4.0與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)
土地也會(huì)‘過(guò)勞死’。人們不斷從土地索取，然后注入各種‘營(yíng)養(yǎng)’，還使用大量防治病蟲(chóng)害的農(nóng)藥，土地的功能被破壞。過(guò)度使用和地力透支是我國(guó)的土地環(huán)境現(xiàn)狀。
——中國(guó)工程院院士孟偉
2013年，德國(guó)政府正式提出了"工業(yè)4.0"的概念，明確了信息化在工業(yè)化中的重要作用。時(shí)隔兩年，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算技術(shù)為支撐和手段的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài)——農(nóng)業(yè)4.0也隨著提出。
農(nóng)業(yè)4.0是繼1.0的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、2.0的機(jī)械化農(nóng)業(yè)、3.0的信息化農(nóng)業(yè)之后進(jìn)步到智能化的更高階段。《黨的十九大報(bào)告》曾重點(diǎn)指出，農(nóng)業(yè)4.0是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的制高點(diǎn)，是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本方向。
汪玉冰告訴億歐，從以人力農(nóng)業(yè)1.0（以人力、畜力使用為主要特征）、農(nóng)業(yè)2.0（以農(nóng)業(yè)機(jī)械化為主要特征）、農(nóng)業(yè)3.0（以單項(xiàng)信息技術(shù)應(yīng)用為主要特征）再到農(nóng)業(yè)4.0（以信息技術(shù)集成化、業(yè)務(wù)應(yīng)用全程化、生產(chǎn)設(shè)備在線化為主要特征）的過(guò)程中，中國(guó)正處于從農(nóng)業(yè)3.0邁向農(nóng)業(yè)4.0的過(guò)渡階段。
農(nóng)業(yè)4.0的提出，同時(shí)讓能夠承載現(xiàn)代農(nóng)業(yè)飛速發(fā)展的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，再次成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)市場(chǎng)研究公司Research and Markets發(fā)布的《2020年全球精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)市場(chǎng)預(yù)測(cè)》報(bào)告顯示，全球精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以11.7％的年復(fù)合增長(zhǎng)率從2015年的27.6億美元增至2020年的48億美元。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是指根據(jù)特定地理空間位置特性，對(duì)生產(chǎn)和農(nóng)耕作業(yè)進(jìn)行精細(xì)化調(diào)整，做到精準(zhǔn)控制灌溉、施肥、除草等生產(chǎn)輸入，達(dá)到高產(chǎn)、低耗、減排、生態(tài)友好的農(nóng)耕水平。它涉及了農(nóng)業(yè)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、動(dòng)植物生命與環(huán)境信息感知技術(shù)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人智能識(shí)別與控制技術(shù)、農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)與裝備等。此外，它包括了信息采集－信息解碼－投入優(yōu)化－田間實(shí)踐的良性循環(huán)，其中信息和數(shù)據(jù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)最核心部分。
美國(guó)和以色列是使用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)較早的國(guó)家，目前已經(jīng)在該方面取得了一定的進(jìn)步。
美國(guó)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以規(guī)?；Q，全國(guó)約有200多萬(wàn)個(gè)農(nóng)場(chǎng)，其中有60%-70%采用了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。此外，美國(guó)還有專(zhuān)業(yè)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)服務(wù)公司，為農(nóng)場(chǎng)提供精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)設(shè)備與服務(wù)。美國(guó)農(nóng)業(yè)部還與太空署合作，利用遙感衛(wèi)星探測(cè)土壤和作物信息。
以色列則擁有發(fā)達(dá)的溫室技術(shù)與節(jié)水灌溉系統(tǒng)。其中，以色列的溫室技術(shù)從20世紀(jì)70年代至今，已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了智能化與自動(dòng)化。一個(gè)溫室大約4000㎡，從播種開(kāi)始到收獲，全過(guò)程電腦控制，基本上不需要人力，而將滴灌技術(shù)引入溫室系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了花卉、蔬菜等農(nóng)作物的產(chǎn)量。
事實(shí)上，中國(guó)早在20世紀(jì)90年代，就開(kāi)始了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的應(yīng)用研究，先后在北京、上海、新疆、黑龍江等13個(gè)地方實(shí)現(xiàn)了大面積應(yīng)用。但是與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)推進(jìn)農(nóng)業(yè)4.0顯然會(huì)更困難一點(diǎn)。汪玉冰表示，中國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展還需要借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)。
AI賦能農(nóng)業(yè)，數(shù)據(jù)必不可少
人工智能的發(fā)展依靠數(shù)據(jù)的支持，農(nóng)業(yè)若想完全實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，需要首先實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化，完成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)布局。
在峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，汪玉冰表示，農(nóng)業(yè)的數(shù)據(jù)收集目前還是一件比較困難的事情。賽為智能其中一個(gè)項(xiàng)目是采用深度學(xué)習(xí)的方法，針對(duì)不同的田間環(huán)境和土壤類(lèi)型，進(jìn)行農(nóng)田施肥模型的構(gòu)建。該項(xiàng)目已經(jīng)收集一百余個(gè)土壤樣本相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相關(guān)系數(shù)能達(dá)到93%。
事實(shí)上，國(guó)內(nèi)外大部分公司都是利用傳感器、衛(wèi)星遙感或者無(wú)人機(jī)航拍進(jìn)行農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的收集工作，通常收集的數(shù)據(jù)主要有土地土壤數(shù)據(jù)、農(nóng)作物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)、天氣氣候數(shù)以及病蟲(chóng)害數(shù)據(jù)等，賽為也不例外。
在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)主要有佳格天地、珈和科技、大氣候農(nóng)業(yè)等企業(yè)，三者致力于建立農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)。聯(lián)想佳沃集團(tuán)則意圖打造農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后全方位的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務(wù)生態(tài)圈。前幾日，華為攜手鹽堿地稻作改良研究所發(fā)布了農(nóng)業(yè)沃土云平臺(tái)，旨在利用信息技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行定時(shí)定量管理，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)情況合理分配資源。
在國(guó)外，也已經(jīng)有不少企業(yè)瞄準(zhǔn)大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)管理的應(yīng)用。如孟山都近兩年分別以2.5億美元收購(gòu)Precision Planting公司，9.3億美元并購(gòu)Climate Corporation公司。Climate Corporation公司成立于2016年，主要利用衛(wèi)星進(jìn)行天氣數(shù)據(jù)的收集并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為農(nóng)民提供意外保險(xiǎn)服務(wù)。
汪玉冰表示，大數(shù)據(jù)思維的背后，其實(shí)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從"靠經(jīng)驗(yàn)"走向"靠數(shù)據(jù)"、從粗放走向精準(zhǔn)的變革。
我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展正處于爬坡過(guò)坎的關(guān)鍵期。當(dāng)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)獲取變得相對(duì)容易后，人工智能的技術(shù)也將逐漸滲透到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，智慧農(nóng)業(yè)企業(yè)以及該行業(yè)未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>