https://bodybydarwin.com
Slider Image

Kunstig intelligens kan hjelpe bønder å vanne bare de tørste plantene

2020

Vinprodusenter har et pent, om uvanlig triks for å lage mer smakfull vin - ikke vanne vinrankene. La vinstokkene tørke rett før høsting, så gir de mindre druer med mer hud og mindre juice. Mindre druer produserer vin med en dypere farge og mer sammensatt smak.

Trinchero Family Estates i Napa Valley, California ønsket å sørge for at det vannet druene sine akkurat passe mengde, så de jobbet med Ceres Imaging for å kartlegge felt. Ceres brukte fastvingede fly for å ta farger, termiske og infrarøde bilder av vingården, og de brukte kunstig intelligens for å analysere disse bildene for å se om vinprodusenten overvannet druene sine.

Det viser seg at i deler av vingården var Trinchero. Vinekspertene deres fant ut at områder som fikk for mye vann også hadde produsert litt mindre smaksrike druer. Selskapet bruker nå bildeteknologien for å sikre at den ikke vanner vinstokkene deres for mye eller for lite, og for å finne lekkasjer i vanningsanlegget.

Denne teknologien representerer det fremste i landbruket. Høyteknologiske firmaer som Ceres, Prospera, Farmers Edge og Climate Corporation bruker kunstig intelligens for å hjelpe famers med å bestemme når de skal plante, vann, spray og høste avlingene sine. Når klimaendringene forverrer regnvær i Midtvesten og forverrer tørke i California, kan teknologien også hjelpe dyrkere med å navigere i mer alvorlig og ustabilt vær.

I dag irrigering leverer den samme mengden vann til alle plantene i et felt, selv om hver plante vil beholde vann på en annen måte, sier Daniel Koppel, administrerende direktør i Prospera, som (blant annet) analyserer bilder tatt av kameraer montert på bevegelige sprinkleranlegg. Også, mengden vann en plante trenger, avhenger av alder og størrelse på planten, enten den har frukt på seg eller bare blomster, et cetera

Bedrifter kan for eksempel bruke termisk avbildning for å se om avlinger får nok vann. Tørste avlinger har en tendens til å være litt varmere enn andre. Det er fordi planter normalt slipper ut noe av vannet de suger gjennom røttene sine gjennom små porer på undersiden av bladene. Når det vannet fordamper, avkjøler det planten, akkurat som svette avkjøler mennesker. Tørstige planter stenger imidlertid av porene for å unngå å miste vann, noe som etterlater dem litt varmere. Hvis bønder kan identifisere nøyaktig hvilke planter som er parched, trenger de bare å vanne disse avlingene, noe som hjelper dem å spare vann, noe som vil bli vanskeligere å få tak i når klimaendringene brensler lenger og mer alvorlige tørke.

Bedrifter samler inn bilder fra kameraer montert til sprinkleranlegg, droner, fly og satellitter, og bruker datamaskiner for å analysere disse bildene for å identifisere hvilke avlinger som er beleiret av larver, omgitt av ugress eller dekket av sopp. Datamaskiner ber da dyrkere om å spraye disse plantene og bare de plantene med insektmiddel, ugressmiddel eller soppmiddel.

Dette hjelper dyrkere med å bruke mindre vann og færre kjemikalier, noe som sparer penger og holder gårdene sunne. Å bruke mindre insektmidler hjelper for eksempel med å bevare honningbier, som er nødvendige for å pollinere mange avlinger. Å bruke mindre syntetisk gjødsel kan redusere forurensningen. Gjødsel på gårder har en tendens til å komme seg ut i vassdrag og til slutt havet, der den ødelegger sjølivet. Koppel sier at Prosperas teknologi har gjort det mulig for drivhusdyrkere å bruke 30 prosent mindre gjødsel og vann.

Den vanskelige delen er å få datamaskiner til å bestemme når avlinger er syke, skadde eller tørste. Så firmaer har utviklet systemer som kan lære å tolke bilder, og vokse smartere over tid. Disse systemene kombinerer også informasjon hentet fra bilder med data om temperatur, nedbør, jordkvalitet og andre variabler for å bestemme når og hvor mye som skal sprøytes og vannsvekster.

Regner dette som kunstig intelligens? "Hvis du spør om det med tre av våre datavitenskapelige doktorgrader i rommet, ville du sannsynligvis ikke kommet deg ut på en dag eller to, " sier Koppel. Han hevder at Prosperas system kvalifiserer som AI gitt at det hele tiden lærer på egen hånd. "Du bruker maskiner for kontinuerlig å finne ut hva som skjer i feltet basert på bilder, " sier han. "Dessuten syntetiserer maskinen data for å ta avgjørelser."

Koppel mener at kunstig intelligens vil innlede den neste store jordbruksrevolusjonen. Tidligere teknologiske fremskritt - vanning, mekanisering, syntetisk gjødsel, genteknologi - har gjort det mulig for mennesker å dyrke mer mat med mindre arbeid. Han sier at kunstig intelligens kommer til å gjøre det mulig for dyrkere å bli enda mer effektive ved å ta gjetningene ut av jordbruket.

"Vanligvis vil en bonde enten ta en beslutning basert på intuisjon - som ikke er data - eller så vil han føle bakken, " sier han. Men heller enn å stole på intuisjonen, sier Koppel at det ville være bedre å bruke datamaskiner til å analysere bilder av hver tomme på gården. Disse datamaskinene kan anbefale beslutninger basert på data de har samlet inn fra gårder over hele verden - en oppdretter i Mexico kan ha fordel av data samlet på en gård i Israel.

Koppel sier at datamaskiner kan fylle bøndenes blinde flekker og likne bønder til leger, som er tilbøyelige til å gjøre feil. "Jeg liker egentlig ikke å gå til legen, " sier han. “Jeg foretrekker å ha en maskin som er objektiv. Du vet, en lege så kanskje noen få tusen mennesker, og maskinen har sett hundrevis av millioner mennesker. Og legen husker ikke alt han studerte på universitetet, og maskinen vet alt hele tiden. ”

I fremtiden kunne vi se roboter som kan fortelle når en jordbær er moden og plukke den forsiktig fra planten, eller droider som kan finne ugress og spray dem, eller maskiner som kan bestemme når og hvor mye som skal fôres melkekyr. Selv om AI har utrolige løfter om gårder, truer den imidlertid med å være massivt forstyrrende, spesielt i en tid der mange bønder vender tilbake til mer tradisjonelle dyrkingsmetoder.

"Noen bønder ønsker kanskje ikke å gjøre overgangen, enten mangler de ferdighetene til å blomstre i et mer teknosentrisk system eller motivasjonen sier David Rose, en miljøgeograf ved University of East Anglia som har skrevet om fremtidens landbruk." Noen bønder anser kanskje ikke bruken av AI for å være forenlig med livsstilen deres, og foretrekker i stedet å bruke deres erfaringskunnskap og være nært knyttet til deres land. "

Han sier at autonome roboter kan true sikkerheten til arbeidere og dyr, og også kunne sette mange mennesker ut av en jobb. Tung avhengighet AI kan også skille bondenes tilknytning til landet. Det er fremtiden som er avbildet i denne John Deere-reklamen, som Rose beskrev som "chilling."

Jeg sier ikke at vi ikke skal omfavne AI innen agro-tech. Det har definitivt potensialet til å forbedre beslutningen, hjelpe oss med å kutte gjennom data, forbedre effektiv spraying, automatisere manuelle eller arbeidskrevende jobber, tiltrekke yngre, mer tekniske arbeidere til industrien og øke lønnsomheten. Men nesten ingen snakker om de samfunnsmessige og etiske implikasjonene av AI på gården, sier han.

Hvordan ser verden ut der AI brukes rutinemessig på gården? Hvordan er det annerledes enn nå? spør han. Og hvordan ser vi på potensielle tapere av tech-revolusjonen så vel som vinnerne? Jeg tror at hvis vi bare begynner å tenke på disse spørsmålene og akseptere at teknologibaner i et demokrati skal være åpne for utfordring, så er dette en god ting.

Jeremy Deaton skriver for Nexus Media, et syndikert nyhetsnettverk som dekker klima, energi, politikk, kunst og kultur. Du kan følge ham @deaton_jeremy.

Rettelse: En tidligere versjon av denne historien uttalte feilaktig at Ceres startet som droneselskap i motsetning til å bruke fastvingede fly. Dette er korrigert.

Saturn er eldgammel, men ringene er bare så gamle som dinosaurene

Saturn er eldgammel, men ringene er bare så gamle som dinosaurene

Konkurranse på to millioner dollar har som mål å gjøre jetpacks til virkelighet innen 2019

Konkurranse på to millioner dollar har som mål å gjøre jetpacks til virkelighet innen 2019

Den nysgjerrige saken om den elektriske utskjæringskniven

Den nysgjerrige saken om den elektriske utskjæringskniven