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思想领袖

人工智能将如何在农业动荡中确保食物供应

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拖拉机被发明之前,农民们与马、骡等役畜一起辛苦地工作,这些役畜每年需要六亩土地来饲养。

农场主们担心变化、工作岗位被取代或成本问题,并没有对拖拉机的出现感到高兴,反而持怀疑态度。然而,到20世纪初,拖拉机的使用已经成为标准,能够让所有规模和类型的农场更高效地犁地和种植作物。拖拉机不仅为农民提供了改善业务运营的工具,也帮助增加了食物供应。

随着人工智能对几乎所有行业产生影响,面临着多重挑战的农业部门正在谨慎地采用机器学习、计算机视觉和其他数据驱动的过程。拖拉机的出现引发了绿色革命,许多人希望人工智能能够产生同样的效果,因为食物不安全性日益增加。

但是,为什么农业行业应该接受人工智能,它又能否提供足够的帮助来阻止食物不安全性?

为什么农业现在需要人工智能的效率

埃及的小麦农民难以为他们的作物提供足够的水,而加利福尼亚州的蔬菜种植者正在经历意外的极端天气条件。但是,全球农业面临的不仅仅是气候变化的环境影响。该行业面临着一长串多样化的问题和干扰,如果不迅速解决,将会进一步增加食物不安全性的数字。

气候变化威胁是存在的,但是劳动力问题影响着农业的每个方面。西方世界大多依赖经验丰富的季节性移民劳动力来帮助在田地里工作长时间、辛苦的日子。然而,COVID-19疫情和其他不稳定因素导致许多农场缺乏劳动力。此外,社会压力和生活方式的变化导致许多来自农业背景的年轻人放弃田地和果园,转而从事高科技或其他更有吸引力的职业。

劳动力短缺是一回事,但替换熟练工人并不是简单地从街上随便抓一个人。像侦察、收获和管理灌溉系统这样的关键角色需要专家知识和培训才能被接受地执行。

战争和劳动力干扰进一步加剧了食物不安全性,因为它们破坏了供应链。例如,正在进行的俄罗斯与乌克兰的战争——一个被称为“欧洲的面包篮”的地区——已经严重阻塞了食物供应,尤其是对已经遭受食物不安全性的地区,如非洲。

此外,成本增加、生产价值下降和市场转变正在降低许多农场的生产力,并降低种植者的利润率。如果这还不够困难,气候变化加剧了所有这些问题,鼓励传统的抗拒技术的种植者转向人工智能来补充利润和满足全球需求。

但是,第一步是让技术提供者与种植者建立信任,这可以通过强调人工智能已经产生的巨大影响来实现。

人工智能在哪里帮助种植者保持食物供应

联合国粮食及农业组织估计,到2050年,农民必须生产70%更多的食物来养活预计91亿的人口。这是一个非常高的要求,尤其是考虑到气候影响而没有适当的技术。

在许多行业中,人工智能应用更为理论,需要时间来进行测试和质量保证。医疗保健是一个典型的例子,它迫切需要人工智能的帮助,但由于对数据隐私和医疗事故的担忧,其当前的使用受到限制。

但是,在农业领域,我们看到农场和农民被新的人工智能应用所赋予力量,包括较小的本地种植者,他们没有足够的资源来吸收疫情、战争或气候变化的影响。

作为全球第二大农业产品出口国和人口密度较高的国家,荷兰一直需要创新方法来克服地理限制和保护其土地。荷兰人以1944-45年饥荒的历史记忆为基础,广泛接受了人工智能在农业中的应用,采用精确农业实践来优化作物生产,利用计算机视觉来监测植物健康,并在农场和温室中做出数据驱动的决策。

去年,荷兰科学研究组织(NWO)建立了一个新机构,将植物生物学、计算建模和人工智能整合在一起,开发出能够更好地抵御气候变化和减少对化学作物保护的依赖的作物品种。

美国拥有可能是世界上最好的农田。然而,美国的平均农民年龄几乎60岁,近40%的农民年龄超过65岁。为了帮助年龄较大和缺乏劳动力的种植者,人工智能和机器人正在美国农场中变得越来越普遍,提高了劳动密集型任务如采摘和犁地的生产力,同时提供了数据驱动的洞察力来做出明智的决策,以提高作物健康和增加产量。

随着数据质量的提高和机器学习、计算机视觉、深度学习和创新机器人的改进,人工智能正在积极地帮助种植者使农业成为一个更可行的商业、更可持续和更高效的行业。

例如,种植者和技术提供者之间的数据共享和合作可以帮助传播有价值的信息,以提高生产力和作物知识,允许人工智能系统改进,同时让种植者获得有价值的洞察力。人工智能和数据共享甚至可以帮助提醒农业社区注意特定地区传播的新作物威胁。无论是使用人工智能工具还是它生成的数据用于作物监测或预测分析,都在提高食物安全性方面发挥着重要作用。

日益增加的食物不安全性最终将导致经济困难、冲突和广泛的不稳定,影响着人类的所有方面。避免这些灾难性的场景需要扩大和传播人工智能对农业的积极影响。

拥有生物信息学博士学位的瓦莱里亚·科根(Valeria Kogan)是农业科技公司 Fermata 的创始人和首席执行官。她也是开发用于协助肿瘤学家诊断严重癌症患者的基于人工智能的平台公司 Smartomica 的联合创始人。总部位于特拉维夫的 Fermata 运营着一个可持续的基于人工智能的解决方案,用于在温室和田地中自主监测植物健康。瓦莱里亚最近被列入欧洲和以色列的福布斯 30 位 30 岁以下人士名单中。