Искусственный интеллект (ИИ) в сельском хозяйстве: Роль, Применение, примеры

Введение

Вам интересно, как искусственный интеллект в сельском хозяйстве меняет традиционные методы ведения сельского хозяйства?

Технологии были неотъемлемой частью сельскохозяйственного сектора. Новые технологии революционизируют современные фермы, начиная с крупногабаритного механизированного сельскохозяйственного оборудования и заканчивая аналитикой данных. Искусственный интеллект продвигает эту концепцию на шаг вперед, позволяя фермерам получить более точный контроль над операциями.

Искусственный интеллект в сельском хозяйстве быстро становится необходимым для эффективной практики ведения сельского хозяйства, поскольку автоматизация и машинное обучение решают сложные задачи, такие как автономное вождение и управление животноводством. В этой статье будет подробно рассказано об ИИ в сельском хозяйстве.

Что такое искусственный интеллект в сельском хозяйстве?

ИИ в сельском хозяйстве означает применение технологий искусственного интеллекта (ИИ) в различных аспектах ведения сельского хозяйства и сельскохозяйственной практики. Она включает в себя использование алгоритмов машинного обучения, компьютерного зрения, анализа данных и автоматизации для оптимизации и улучшения различных процессов в сельском хозяйстве.

Искусственный интеллект в сельском хозяйстве направлен на повышение урожайности сельскохозяйственных культур, ресурсоэффективности и устойчивости при одновременном решении проблем, с которыми сталкивается сельскохозяйственная отрасль.

Искусственный интеллект для точного земледелия

Точное земледелие, часто называемое точным земледелием или умным земледелием, – это передовой подход к ведению сельского хозяйства, который использует технологии, аналитику данных и искусственный интеллект для оптимизации различных аспектов ведения сельского хозяйства.

Она направлена на максимизацию урожайности сельскохозяйственных культур, сокращение потерь ресурсов и повышение общей эффективности и устойчивости сельскохозяйственных операций. Точное земледелие предполагает точное управление такими ресурсами, как вода, удобрения, пестициды и рабочая сила, для обеспечения того, чтобы они использовались только там, где и когда это необходимо.

Цели точного земледелия:

• Оптимизация ресурсов: Основная цель точного земледелия – оптимизировать использование ресурсов. Это включает в себя минимизацию водопотребления, сокращение применения удобрений и пестицидов и оптимизацию рабочей силы.
• Повышение урожайности сельскохозяйственных культур: Точное земледелие направлено на максимизацию урожайности сельскохозяйственных культур за счет обеспечения их необходимым количеством питательных веществ, воды и ухода. Это приводит к оздоровлению растений и увеличению производительности.
• Экологическая устойчивость: Сводя к минимуму потери ресурсов и сокращая использование химикатов, точное земледелие способствует экологической устойчивости за счет снижения воздействия методов ведения сельского хозяйства на окружающую среду.
• Снижение затрат: Эффективно используя ресурсы и сводя к минимуму отходы, фермеры могут снизить производственные затраты, что в конечном итоге повысит их прибыльность.

Роль искусственного интеллекта в точном земледелии:

Искусственный интеллект играет решающую роль в развитии точного земледелия, обрабатывая большие объемы данных и принимая решения в режиме реального времени.

• Анализ данных: Алгоритмы искусственного интеллекта анализируют данные из различных источников, включая датчики, дроны, спутники и исторические записи. Этот анализ данных позволяет получить представление о состоянии почвы, погодных условиях, состоянии урожая и многом другом.
• Поддержка принятия решений: Системы искусственного интеллекта предоставляют фермерам практические рекомендации на основе анализа данных. Например, они могут рекомендовать регулировать уровни орошения, вносить конкретные удобрения или определять участки поля, требующие внимания.
• Автоматизация: Автоматизация на базе искусственного интеллекта, включая автономные тракторы и роботизированное оборудование, может выполнять такие задачи, как посадка, сбор урожая и прополка с точностью и эффективностью.

Искусственный интеллект в сельском хозяйстве: Мониторинг урожая и управление им

Мониторинг урожая и управление им с использованием технологий, основанных на искусственном интеллекте, являются важными компонентами точного земледелия. Эти методы позволяют фермерам внимательно отслеживать состояние и рост своих культур, принимать обоснованные решения и предпринимать своевременные действия для оптимизации урожайности и использования ресурсов.

1. Мониторинг сельскохозяйственных культур на основе искусственного интеллекта С использованием дистанционного зондирования

Дистанционное зондирование предполагает использование спутников, дронов или других датчиков для сбора данных о поверхности Земли. В сельском хозяйстве эта технология используется для сбора ценной информации о посевах и полях.

Системы на основе искусственного интеллекта собирают данные о состоянии сельскохозяйственных культур, росте и условиях окружающей среды путем анализа изображений, мультиспектральных данных и других входных данных датчиков.

• Оценка состояния сельскохозяйственных культур: Алгоритмы искусственного интеллекта анализируют собранные данные для оценки состояния сельскохозяйственных культур. Это включает выявление признаков стресса, дефицита питательных веществ, нехватки воды и вспышек болезней.
• Составление карт и визуализация: Результаты часто представляются в виде карт или визуализаций, которые позволяют фермерам точно определить проблемные области на своих полях.

2. Прогнозная аналитика для оценки урожайности сельскохозяйственных культур

Прогнозирующая аналитика на базе искусственного интеллекта использует исторические данные и данные в режиме реального времени для точной оценки урожайности сельскохозяйственных культур. Эти модели учитывают такие факторы, как погодные условия, состояние почвы, предыдущие урожаи и методы управления ресурсами.

Фермеры могут предвидеть потенциальные проблемы, такие как колебания урожайности из-за неблагоприятных погодных условий, и соответствующим образом скорректировать свои стратегии.

3. Автоматическое обнаружение вредителей и болезней

Системы, управляемые искусственным интеллектом, оснащенные камерами и датчиками, могут обнаруживать присутствие вредителей и болезней на сельскохозяйственных культурах на ранней стадии. Изображения сельскохозяйственных культур анализируются алгоритмами искусственного интеллекта для выявления визуальных сигналов, указывающих на инвазии или инфекции.

Раннее выявление позволяет фермерам принимать оперативные меры, такие как целенаправленное применение пестицидов или борьба с болезнями, уменьшая повреждение урожая и потерю урожайности.

4. Интеллектуальные ирригационные системы, Управляемые искусственным интеллектом

Интеллектуальные системы орошения, управляемые искусственным интеллектом, непрерывно отслеживают уровень влажности почвы, погодные условия и потребности сельскохозяйственных культур в воде. Алгоритмы искусственного интеллекта определяют точный объем и сроки полива, гарантируя, что посевы получат нужное количество воды без переувлажнения.

Интеллектуальное орошение сводит к минимуму потери воды и поддерживает устойчивые методы управления водными ресурсами.

Искусственный интеллект для устойчивого ведения сельского хозяйства

Искусственный интеллект (ИИ) играет решающую роль в продвижении устойчивых методов ведения сельского хозяйства, решении экологических проблем и обеспечении долгосрочной жизнеспособности сельского хозяйства.

1. Методы устойчивого ведения сельского хозяйства, основанные на искусственном интеллекте

Искусственный интеллект оптимизирует использование таких ресурсов, как вода, удобрения и пестициды, сокращая количество отходов и воздействие на окружающую среду.

Искусственный интеллект обеспечивает точное земледелие, гарантируя, что культуры получают нужное количество ресурсов в нужное время. Искусственный интеллект рекомендует стратегии севооборота и диверсификации для улучшения состояния почвы и снижения риска появления болезней и вредителей.

2. Мониторинг состояния почвы и управление питательными веществами

Системы искусственного интеллекта отслеживают состояние почвы с помощью датчиков и анализа данных. Они оценивают такие факторы, как уровень pH, содержание питательных веществ и органических веществ. Наряду с этим, искусственный интеллект предоставляет рекомендации по управлению питательными веществами в почве, включая внесение удобрений с учетом конкретных почвенных условий.

Методы устойчивого управления почвами, основанные на знаниях искусственного интеллекта, помогают предотвратить деградацию и эрозию почв.

3. Сокращение отходов с помощью искусственного интеллекта в производстве продуктов питания

Искусственный интеллект прогнозирует урожайность сельскохозяйственных культур, позволяя фермерам эффективно планировать сбор урожая и распределение. Он оптимизирует цепочку поставок за счет сокращения пищевых отходов во время сбора урожая, переработки, транспортировки и хранения.

Кроме того, системы контроля качества на базе искусственного интеллекта выявляют и отделяют поврежденные продукты, сокращая количество отходов при переработке пищевых продуктов.

4. Роль устойчивого сельского хозяйства в сохранении окружающей среды

ИИ помогает выявлять и защищать горячие точки биоразнообразия на сельскохозяйственных землях, способствуя экологическому разнообразию. Методы устойчивого ведения сельского хозяйства, управляемые ИИ, способствуют связыванию углерода в почвах, смягчая последствия изменения климата.

Таким образом, искусственный интеллект агрокультуры помогает сократить использование химических удобрений и пестицидов, сводя к минимуму их воздействие на экосистемы.

Преимущества искусственного интеллекта в сельском хозяйстве

Вот краткий список преимуществ искусственного интеллекта в сельском хозяйстве:

• Повышение урожайности сельскохозяйственных культур: Искусственный интеллект помогает оптимизировать использование ресурсов и управление растениеводством, что приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
• Эффективность использования ресурсов: Точное земледелие, основанное на искусственном интеллекте, сводит к минимуму потери ресурсов, включая воду, удобрения и пестициды.
• Раннее выявление болезней: Искусственный интеллект может обнаруживать болезни и вредителей на ранней стадии, что позволяет своевременно вмешаться и уменьшить ущерб посевам.
• Улучшенное управление животноводством: Искусственный интеллект контролирует и улучшает здоровье и самочувствие домашнего скота, что приводит к повышению продуктивности.
• Принятие решений на основе данных: Фермеры могут принимать обоснованные решения на основе информации, генерируемой искусственным интеллектом, улучшая работу фермы.
• Устойчивость: Искусственный интеллект продвигает устойчивые методы ведения сельского хозяйства, снижая воздействие сельского хозяйства на окружающую среду.
• Снижение затрат: Оптимизированное использование ресурсов и повышение производительности приводят к экономии средств для фермеров.
• Продовольственная безопасность: Искусственный интеллект помогает обеспечить стабильное и надежное снабжение продовольствием за счет минимизации потерь урожая и отходов.
• Охрана окружающей среды: Методы устойчивого ведения сельского хозяйства, основанные на искусственном интеллекте, способствуют сохранению биоразнообразия и сокращению выбросов углекислого газа.
• Точное земледелие: Искусственный интеллект обеспечивает точную посадку, орошение и сбор урожая, повышая общую эффективность фермы.

Проблемы искусственного интеллекта в сельском хозяйстве

Внедрение искусственного интеллекта в сельское хозяйство является основной проблемой для многих фермеров, поскольку оно требует значительных инвестиций в технологии, инфраструктуру и обучение. Несмотря на широкое использование искусственного интеллекта в сельском хозяйстве Индии, фермерам трудно освоить эти новые технологии по нескольким причинам. Некоторые из них:

• Высокая стоимость инвестиций

Одной из проблем для фермеров является высокая инвестиционная стоимость технологии искусственного интеллекта. Технология искусственного интеллекта требует значительных инвестиций в аппаратное и программное обеспечение, а также в обучение и поддержку. Например, мелкому фермеру может потребоваться больше финансовых ресурсов для приобретения и обслуживания системы искусственного интеллекта.

• Отсутствие технических знаний

Другой серьезной проблемой является потребность фермеров в большем техническом опыте. Многим фермерам необходимо лучше ознакомиться с новейшими технологиями искусственного интеллекта. Кроме того, им может потребоваться больше технических навыков для эксплуатации и обслуживания этих систем, что приведет к трудностям с эффективным использованием ИИ, снижению урожайности и снижению доходов. Например, фермерам может потребоваться обучение и поддержка в сельской местности для эффективного использования систем ИИ.

• Сопротивление переменам

Большинство фермеров не решаются внедрять изменения, связанные с новыми технологиями, из-за недостаточного опыта и незнания новых систем.

Это затрудняет полное внедрение искусственного интеллекта фермерами, даже если это могло бы значительно улучшить их деятельность. Например, в некоторых общинах методы традиционного ведения сельского хозяйства передавались из поколения в поколение, и фермеры сопротивляются внедрению новых технологий, воспринимаемых как чуждые и незнакомые.

Плюсы и минусы искусственного интеллекта в сельском хозяйстве

Есть несколько преимуществ искусственного интеллекта в сельском хозяйстве:

• Эффективный способ производства, сбора урожая и продажи основных сельскохозяйственных культур
• Помогите фермерам разумно реагировать на изменение климата
• С помощью искусственного интеллекта злоумышленники – дикие или домашние животные и воры – не могут испортить урожай.
• Методы управления растениеводством совершенствуются. Теперь фермеры могут производить более высокие урожаи сельскохозяйственных культур с лучшим качеством и меньшими затратами ресурсов.
• Искусственный интеллект уделяет особое внимание проверке дефектных культур и выявлению вредителей, что еще больше улучшает состояние посевов и урожайность.
• Сокращает трудозатраты и автоматизирует ручную работу, ускоряя процесс переработки продуктов питания.

Некоторыми из недостатков искусственного интеллекта в сельском хозяйстве являются:

• Создание или покупка роботов стоит больших денег
• Они нуждаются в техническом обслуживании, чтобы поддерживать свою работу
• Фермеры могут потерять работу
• Роботы могут изменить культуру / эмоциональную привлекательность сельского хозяйства
• Затраты на электроэнергию и техническое обслуживание
• Высокая стоимость исследований и разработок
• Отсутствие доступа к бедным фермерам.