Sztuczna inteligencja i boty zajmują się uprawą naszej żywności

Co przyniesie przyszłość dla rolnictwa? Stąd droga przed nami jest ekscytująca. Będzie ono w pełni zautomatyzowane i bardzo przyjazne dla środowiska. W rzeczywistości, ruch do w pełni zautomatyzowanego rolnictwa jest już w toku.

Google jest w grze o rolnictwo AI od lat – mają skrzydło zwane Moonshot Factory. Zdają sobie sprawę, iż jeżeli rolnicy będą mapować każdą roślinę na polu, to jest to ogromny problem z danymi. A kim są najlepsi ludzie od danych? Google.

Rolnictwo z mniejszymi botami

Inżynier rolniczy Kit Franklin z Harper Adams University w Wielkiej Brytanii twierdzi, iż jeden procent populacji produkuje żywność dla pozostałych 99 procent. I ten jeden procent musi sobie radzić z ciągle rosnącą populacją świata. Muszą też walczyć ze zmianami klimatycznymi. Mówi, iż aby to złagodzić, przyszli rolnicy będą musieli robić to, co nazywa “rolnictwem precyzyjnym”.

Oznacza to, iż musimy podzielić nasze obszary ziemi na mniejsze części i być bardziej precyzyjni w sposobie, w jaki uprawiamy. Chodzi o to, aby zmniejszyć ilość odpadów i zwiększyć wydajność poprzez zarządzanie każdą indywidualną częścią pola jako coraz mniejszą częścią. Celem jest robienie adekwatnych rzeczy we adekwatnym czasie we adekwatnym miejscu. Co to więc oznacza w praktyce? I jaka jest w tym rola sztucznej inteligencji?

Obecne maszyny

Obecne maszyny nie zawsze są bardzo dokładne – na przykład kombajn. Maszyny są coraz większe i coraz mniej precyzyjne. Ogromny opryskiwacz może pokryć ogromny obszar. Ale traktuje wszystko tak samo. Te duże maszyny są świetne dla wydajności, ale nie są dobre dla precyzji.

Kolejnym problemem jest słaba kondycja gleby. Zbita gleba nie jest zbyt zdrowa dla wzrostu. Gleba staje się zbita dzięki ogromnym maszynom, które jeżdżą po polach. Niszczy to strukturę gleby, a to powoduje, iż plony są bardzo niskie.

Są też inne wady tych masywnych maszyn. W czasie deszczu te ogromne maszyny mogą ugrzęznąć. Wykopywanie może zniszczyć jeszcze więcej gleby. Jak mówi Franklin:

Wydaje się, iż my, ludzie, kilka się uczymy, ponieważ lata temu mieliśmy ten sam problem, używając ciągników z silnikiem parowym.

Rolnictwo AI: Alternatywa

Ale co, jeżeli istniałaby alternatywa? Co by było, gdybyś mógł użyć “roju” znacznie mniejszych maszyn, które nie potrzebują człowieka do siedzenia na nich? Mogłyby one wyglądać zupełnie inaczej i zachowywać się zupełnie inaczej.

A gdyby te małe roboty były samojezdne i mogły mieć wielkość odkurzacza? Mogą wyjść na zewnątrz i traktować każdą roślinę indywidualnie. Oznacza to, iż są precyzyjne w stosowaniu nawozów lub pestycydów. Mogą zmniejszyć zagęszczenie gleby, ponieważ te maleńkie maszyny nie ważą wiele. Działając w rojach, mogą przez cały czas pokrywać bardzo duże obszary.

Te roje będą wymagały zarządzania. Tak więc praca operatora ciężkich maszyn przekształci się w pracę polegającą na nadzorowaniu automatyzacji rolnictwa – z wykorzystaniem maszyn autonomicznych.

Franklin mówi, iż małe pojazdy są z natury bezpieczniejsze.

Jeśli ogromny ciągnik jest zautomatyzowany, ale sprawy idą źle, to przejedzie przez żywopłot, przez drogę, przez rów, przez dom i zabije dziecko. To nie jest wspaniała historia. Ale jeżeli odkurzacz jest zautomatyzowany, uderza w żywopłot i historia się kończy.

Aby zademonstrować technologię, badacze wzięli mały traktor i uczynili go autonomicznym przy użyciu istniejącej technologii open-source. Technologia ta pochodziła z dronów. Chodziło o to, aby pokazać światu, iż jest on gotowy na autonomiczne rolnictwo.

Źródło

Hands-Free Hectare

Fascynujący projekt Franklina, zwany Hands-Free Hectare, jest wykorzystywany do sprawdzenia, jak sztuczna inteligencja może uczyć się w miarę upływu czasu. Badacze odłożyli jeden hektar i zaplanowali, iż będą go uprawiać wyłącznie przy użyciu autonomicznych maszyn.

Pół roku później mieli ciągnik, który sam jeździł. Postawili go na polu i kazali ciągnikowi-robotowi zasiać nasiona. Gdy uprawa urosła, bot opryskał ją, nawiózł i na koniec otrzymał doskonale udane plony. Jak mówi Franklin: “To było przełomowe. Rewolucyjne.”

To wszystko przy użyciu istniejącego kodu open-source i urządzeń codziennego użytku. Po prostu wcześniej nie udało się tego połączyć.

Jedną z bardziej ekscytujących zalet tego rodzaju rolnictwa jest uczenie maszynowe, które jest w to zaangażowane. Uprawy były pielęgnowane dzięki wykorzystaniu przez boty kamery wielospektralnej. Jest to obok algorytmu, który wykrywa, które części uprawy są zdrowe lub niezdrowe. W drugim roku boty wyhodowały lepsze plony. Tak, niewolnicy-roboty rzeczywiście są w stanie się uczyć.

Farmy AI i pogoda

To, co jest interesujące, to pogoda w badaniu. W roku, w którym rozpoczęto badania, było bardzo deszczowo. Farmy stały się bardzo błotniste i grząskie. Nie miało to wpływu na farmę bota, który nawoził swoje uprawy na czas. Jednak inni rolnicy w okolicy nie mogli wjechać swoimi ogromnymi maszynami na pola, ponieważ groziło im zatonięcie w grząskim gruncie. Ale farma AI działała dalej.

Kiedy nadszedł czas zbiorów, kombajn został zaprogramowany tak, aby podążać za traktorem, który ciągnął wózek, na którym kombajn składał plony.

Obie maszyny komunikowały się ze sobą przez cały czas. Kombajn dyktował ciągnikowi, jak gwałtownie ma jechać i gdzie ma się znajdować, wykorzystując istniejące systemy GPS.

Franklin, będąc wykładowcą, przyprowadził swoje klasy, aby obejrzały boty zbierające plony. Sfilmowali to i udostępnili w swoich mediach społecznościowych. Powiedział:

W tym projekcie chodzi o próbę uzyskania zaangażowania i zainspirowania następnego pokolenia do przyjścia do tej ekscytującej branży. Jęczmień, który wyhodowaliśmy w pierwszym roku, zamieniliśmy w piwo i gin. To była dobra wiadomość i zdobyliśmy kilka nagród”.

Przekształcili również uprawę pszenicy, którą wyhodowali w następnym roku, w pizzę i podali ją politykowi, który odwiedził farmę.

Plony z farm botów są dobre. To dość ważne, aby powiedzieć, iż plony, które otrzymujemy są powyżej średniej w Wielkiej Brytanii. Nie są numerem jeden, ale z pewnością są to plony godne szacunku.

Następnym dużym wyzwaniem było wzięcie modelu “hands-free hectare” i przekształcenie go w gospodarstwo z wieloma polami.

Inne rolnicze AI

Inna firma o nazwie Small Robot Company jest brytyjskim startupem. Produkuje ona roboty, które wchodzą na pola i indywidualnie mapują chwasty dzięki kamer. Czasami na polu znajdują się miliony chwastów. I eliminują je.

źródło

Duńska firma o nazwie Farm Droid ma zasilanego energią słoneczną robota, którego umieszcza się na polu. I może tam pozostać przez cały cykl uprawy.

Zaczyna od zasadzenia nasion na polu (tzw. siew). Nazywają robota “siewem i odchwaszczaniem”.

Robot jeździ w górę i w dół, sadząc nasiona. Następnie zapamiętuje, gdzie znajduje się każde pojedyncze nasiono – na milion. Następnie wraca i odchwaszcza te nasiona.

Robi to wszystko bez kamer – po prostu pamięta, gdzie są nasiona. Ta technika nazywana jest odchwaszczaniem przedwschodnim. Zanim roślina zdąży się pojawić, bot może ją odchwaszczać. Oznacza to, iż rolnicy nie potrzebują pestycydów ani herbicydów.

Inne firmy okopują się przy sztucznej inteligencji. John Deere to jedna z największych na świecie firm z branży rolniczej. Na ostatnich targach połowa ich stoiska była poświęcona sztucznej inteligencji w rolnictwie. Franklin mówi:

To nie jest science-fiction, to nie są lata przyszłości. Autonomiczne maszyny już pojawiają się na farmach, aby uczynić je bardziej wydajnymi”.

Przyszłe miejsca pracy w rolnictwie

Automatyzacja na farmach ma na celu uczynienie farm bardziej wydajnymi czyniąc ludzkie życie łatwiejszym. Otwiera to nowe pola kariery.

Kierownicy flot będą potrzebni do opieki nad polem robotów. Farmy będą potrzebowały agronomów – lekarzy upraw. Są to ludzie, którzy idą w pole i doradzają, które uprawy są niezdrowe lub zdrowe. Będą oni otrzymywać tak wiele informacji, iż będą potrzebować szkolenia podobnego do tego, jakie przechodzą naukowcy zajmujący się danymi.

Cyberbezpieczeństwo już teraz jest dużym problemem. W rolnictwie ataki typu ransomware zostały wykorzystane do zagrożenia zbiorów. jeżeli rolnictwo ma być autonomiczne, będzie potrzebowało wiedzy ze świata cyberbezpieczeństwa.

Osoby zainteresowane zarówno robotyką, jak i rolnictwem – robotycy rolniczy – będą mocno potrzebni.

Wszystkie powyższe nie mogą ruszyć do przodu, dopóki wszystkie odległe obszary nie będą miały odpowiedniej infrastruktury. Nic z tego nie działa, jeżeli gospodarstwa nie mają sygnału. jeżeli na polach nie ma 4G lub 5G, marzenie umiera.

Ale póki co, przyszłość rolnictwa wykorzystującego sztuczną inteligencję jest fascynująca.

BeInCrypto Polska - Sztuczna inteligencja i boty zajmują się uprawą naszej żywności