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拼多多一头扎进农业里 人工智能VS顶尖农人背后
作者:w88官网   发布时间:2020-12-25 12:29

  12月16日,国内首届草莓AI种植大赛——“多多农研科技大赛”(以下简称大赛)的决赛结果正式揭晓。大赛在联合国粮农组织指导下,由中国农业大学和

  那么这场对决究竟谁胜谁负呢?4支AI队伍分别在阿姆斯特丹、北京、南京和昆明,远程控制位于云南富民县国家高原云果产业园内的智能化温室,利用尖端数字设备和人工智能,远程种植草莓。最终大赛评委从产量、投入产出比和甜度等三项指标进行了评估,最终揭晓了对战结果:AI略胜一筹。

  据悉,此次举办“多多农研科技大赛”的初衷是希望邀请全世界农业青年科学家,通过智能化信息农业科技的运用来提升农产品生长的经济效益。

  大赛有超过40支队伍报名,经过详细沟通及筛选,最终共有17支科技组队伍进入初赛,有四支队伍脱颖而出进入决赛,一同进入决赛的还有大赛主办方特邀及报名的4支顶尖农人队伍。

  大赛评委会公布比赛结果显示,除CyberFarmer·HortiGraph联队获得冠军之外,AI组亚军和季军分别由来自云南的智多莓队和来自荷兰阿姆斯特丹的AiCU队获得。安徽省长丰县4名女性农人组成的艳九天队拔得头筹,获得顶尖农人组卓越奖,来自辽宁丹东的圣野浆果队和来自江苏句容的纪荣喜劳模工作队分别获得顶尖农人组的先锋奖和创新奖。

  奖项背后,是各个队伍辛勤的汗水和不断的探索。用AI进行草莓种植绝非易事,农业作为一项非结构化产业,不可控因素很多。并且草莓AI种植管控系统相当于AI种植大脑,其包括生长模型、种植决策、生长状态识别等模块,涉及多个机器学习的算法,非常复杂。

  AI组亚军智多莓队代表程飚向中国科技新闻网分享了AI种植草莓背后的故事。他介绍道,在草莓种植过程中,没有参照物的话不能单凭图片完成测量。所以一开始智多莓就原创设计了一把“标尺”。

  据程飚介绍,这把标尺具有两个作用,一是可以根据它来对比叶片的颜色,进行颜色参照。因为叶片的颜色与其氮含量有很大关系,确定标准颜色后即可预测草莓叶片的氮含量。但是由于不同手机在不同时间段拍摄的照片的颜色有差异,所以智多莓设计了三原色标尺,这样根据图片可以准确的对叶片颜色进行判断,进而调整草莓苗的生长环境。

  二是可以帮助完成叶面积和草莓苗高度的测量,这两项数据都是重要的监测指标,当镜头拉伸后,标尺也会进行拉伸,就可以帮助完成叶面积的测量。

  但程飚也透露了一些小小的遗憾。“目前我们在比赛中呈现的标尺,实际上是不能完成计算机自动切割的,因为当时刻度设置的和尺子的刻度一样,计算机无法按刻度去标识。后来我们做了改进,但这个改进正在申请专利,所以我们就没在此次展现。”

  此外程飚还对中国科技新闻网表示,目前团队试图用标尺预测叶绿素含量,但在信号处理上遇到了一些困难,目前还在进一步研究中。

  据了解,目前云南的草莓价格目前只有华东市场的1/3。那么除了物流方面的一些因素,还受哪些因素制约?此次云南“智多莓”代表队研发出AI种植草莓技术后,对云南的草莓产业会产生哪些影响?

  程飚为中国科技新闻网做出了详细的解答。他表示云南的问题很典型,目前还未实现全面产业化。“从传统渠道的供货来讲,如果向华东一级批发商或者二级批发商供应草莓的话,每天至少需要三吨左右的供货量,但是云南目前缺乏大的种植户,每天三吨的供货量意味着可能需要跟1000个小的种植户打交道。这样虽然价格低,但采购成本高。未来希望可以形成集约,我们自己不种地不雇人,但是我们可以为种植户提供技术服务和分析,从而解决产业化的问题,不然价格优势永远无法转换成市场优势。”程飚说道。

  据了解,智多莓队在比赛期间便留意如何让比赛成果惠及中小草莓种植户。10月31日起,智多莓队向昆明市滇池西岸的一百余户草莓种植户提供AI种植支持服务,并和其他三支参赛顶尖农人队伍达成合作意向,帮助他们在产地建设数字农业工作站,提高草莓种植的经济效益和环境保护水平。

  另一位顶尖农人团队——纪荣喜劳模工作队的代表纪荣喜也分享了自己对于AI种植和传统人工种植的差异的看法。他表示AI从信息的采集到数据的汇总全部是用机器,机器可以监测花期和果实,果实刚开始是青色,15天之后会发白,之后长成红色,机器可以根据颜色来判断此时应当施肥的种类和数量,然后立即指定计算机去执行。

  “我们人工种植做不到这样,就只能根据自己多年的经验来分析,当我们感觉果实快进入成熟时期时,就会对肥料进行调整,比如磷和氮含量平衡,钾的含量提高一点,比如10个氮,8个磷,30个钾,就可以提升它的甜度。如果想补充果实的硬度,就会加一点钙,这都是凭自己多年的经验去想,就不那么精准。通过AI的管理方式,我们看到它产量的确有提升。 ”纪荣喜说道。

  中国工程院院士赵春江表示,传统农人种植草莓的实践经验其实是强于AI团队的。“我觉得他们这几个团队(AI队伍)各有优势,从技术角度,实际他们大部分都用了:第一,基于这个数据的建模技术,有了数据建模型,建了模型之后好决策。第二,大部分都用了智能化的水肥一体化技术,当然每个团队还有自己独特的优势,比方获得一等奖的就是把知识图谱加进来了,特别对于管理、提高决策智能性方面有很好的作用。”赵春江说道。

  据了解,为了进行前瞻性地探索,拼多多已经在云南和农业专家一起共同探索智慧农业在农业生产中的应用,共同助推农业数字化、智慧化和产业化。

  联合国粮农组织驻华代表处助理代表张忠军表示,联合国粮农组织非常重视信息通讯技术给粮食系统、农业产业和农村转型带来的发展机遇,在农业和自然资源管理领域积极推广数字创新技术和模式,同时促进在全球区域和国家层面的经验交流与合作。

  “有助于发展生产潜力,提升经济效益。也有利于通过优化资源利用和适应气候变化提高环境效益,同时数字化平台的普惠性和包容性可以提高社会效益。”张忠军说道。

  据中国工程院院士赵春江透露,目前中国的农业数字经济规模已经达到5778亿元,预计到2025年能够达到1.26万亿元,发展速度非常快,所以“抓住数字技术机遇,快速发展农业的数字经济,对农业高质量发展具有重要的意义”。

  “我们希望,能够建立一个长期的、规模化的竞技平台,通过全国‘顶尖农人’和世界‘人工智能’的切磋与较量,来充分激发青年学者的想象力与创造力,最终探索出一批适用于小农生产模式的、低成本、可复制的AI农业应用,并且通过将人工经验数字化,来为农产区提供植物AI种植模型”,拼多多副总裁陈秋表示。

  虽然国内农业AI种植应用还处于早期阶段,但此次比赛让业内也看到AI种植巨大的商业前景,这将吸引更多高科技人才投身农业,共同推动农业生产的数字革命。

  在赛事主办方看来,这不仅仅是一次比赛,而是一个长期的探索项目。希望和优秀的参赛团队一起,进一步推广赛事成果,为农业生产带来实在的经济价值。

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