AI與農(nóng)業(yè):AI變身農(nóng)業(yè)“醫(yī)生”問診作物病蟲害
2018-11-30 來自: 成都鑫芯電子科技有限公司 瀏覽次數(shù):4435
AI識別技術(shù)的應(yīng)用,正從人臉識別、動物識別進一步擴展到農(nóng)作物病蟲害檢測等領(lǐng)域。AI識別技術(shù)是如何檢測病蟲害的,其準(zhǔn)確率如何?有哪些應(yīng)用難點?在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,AI還會有哪些應(yīng)用?
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)藥使用也在急劇增加,農(nóng)藥殘留不僅會引發(fā)社會問題,還會加劇對環(huán)境的污染。因此,對農(nóng)作物進行準(zhǔn)確的病害識別并推薦合適的防治措施,創(chuàng)造出能為植物看病的“醫(yī)生”,可以挽救農(nóng)作物的生命,減少農(nóng)藥使用量,保證農(nóng)作物的產(chǎn)量。
AI與農(nóng)業(yè)病蟲害做結(jié)合,首先是要建立病蟲害的數(shù)據(jù)集,其次需要機器學(xué)習(xí)和圖像識別系統(tǒng)技術(shù)的配合,并且要確保農(nóng)民使用智能手機的普及率,這樣才可以使技術(shù)快速有效地傳達。
AI監(jiān)測病蟲害主要指利用機器學(xué)習(xí)、計算機視覺等技術(shù),采用特定的計算機算法和模型,對農(nóng)業(yè)病蟲害發(fā)生的光譜或圖像信號進行挖掘,獲得有效的數(shù)據(jù)特征,實現(xiàn)對病蟲害情況的實時識別和鑒定的過程。
以往,病蟲害的檢測需要人工巡視,而且一旦發(fā)現(xiàn)不及時,就容易導(dǎo)致農(nóng)作物大片死亡。通過AI圖像識別技術(shù)的引入,可以不停拍照和比對,提供不間斷的監(jiān)測和預(yù)報,節(jié)省了大量人力成本。
AI可以幫助農(nóng)民從田地里分析數(shù)據(jù)
如果是農(nóng)村出來的人知道,在農(nóng)作物宜栽之前,我們需要做好多的前期工作,比如分析那塊地適合耕作、地的土壤送至情況、哪一塊地適合種植哪種農(nóng)作物等等一系列的前期考量,并且結(jié)果也只是憑多年的耕作經(jīng)驗得出的結(jié)論,而沒有實際的科學(xué)數(shù)據(jù)作為依據(jù),因此往往在收割情況、經(jīng)濟效益上面有很大的差距。
然而,AI技術(shù)將在這方面大大提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。在土壤分析等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能分析系統(tǒng)中,應(yīng)用廣泛的技術(shù)就是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(簡稱ANN),它將模擬人腦神經(jīng)元,實現(xiàn)對人腦系統(tǒng)的簡化、抽象和模擬等技術(shù)分析土壤性質(zhì)特征,并將其與宜栽作物品種間建立關(guān)聯(lián)模型。借助非侵入性的雷達成像技術(shù)探測土壤性質(zhì)特征和通過分析電磁感應(yīng)土壤傳感器獲取的信號的技術(shù)獲取土壤表層的粘土含量信息等等。從而判斷出相應(yīng)的土壤適合宜栽的農(nóng)作物,提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。
AI可以幫助農(nóng)民有效解決傳統(tǒng)的農(nóng)作物維護過程
在傳統(tǒng)的農(nóng)作物維護過程中,我們會時常的隔斷時間進行農(nóng)作物的灌溉、施肥的處理。而在此過程中也會時常遇到灌溉、施肥過度而導(dǎo)致農(nóng)作物損失的情況,特別是對農(nóng)作物沒有經(jīng)驗的農(nóng)民。
AI技術(shù)將可以幫助農(nóng)民選擇合適的水源、合適的肥料對農(nóng)作物進行灌溉,施肥,保證農(nóng)作物的用水量、施肥量,大大減輕灌溉問題對農(nóng)作物產(chǎn)量造成的不良影響。
而利用人工智能技術(shù)進行智能雜草識別噴霧系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)上已經(jīng)有了多年的發(fā)展。AI技術(shù)可以根據(jù)色差分量、顏色特征實現(xiàn)雜草實時識別,提取其相關(guān)特征參數(shù),配合超生測距等技術(shù)可以噴頭位置及用藥量。該技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高除草劑的經(jīng)濟性,對保護環(huán)境也大有益處。
在農(nóng)作物未來發(fā)展的前景
AI農(nóng)作物病害檢測僅是AI在農(nóng)業(yè)應(yīng)用的很小一個方面,它的應(yīng)用領(lǐng)域是非常廣泛的。比如農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng),也可以叫農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng),是一個具有大量農(nóng)業(yè)專業(yè)知識與經(jīng)驗的計算機系統(tǒng)。應(yīng)用AI技術(shù)可依據(jù)一個或多個農(nóng)業(yè)專家提供的特殊領(lǐng)域知識、經(jīng)驗進行推理和判斷,模擬農(nóng)業(yè)專家就某一復(fù)雜農(nóng)業(yè)問題進行決策。
又如農(nóng)產(chǎn)品無損檢測,即在不損壞檢測對象的前提下,利用被測物外部特征和內(nèi)部結(jié)構(gòu)所引起的物化反應(yīng)變化,來探測其性質(zhì)和數(shù)量變化,主要用于水果、蔬菜、畜禽、水產(chǎn)品類、經(jīng)濟作物和谷物籽粒等的檢測與分級。隨著無損檢測技術(shù)的發(fā)展,AI技術(shù)將在農(nóng)產(chǎn)品無損檢測中發(fā)揮越來越重要的作用。智能農(nóng)田氣候預(yù)測系統(tǒng),即通過對衛(wèi)星拍攝圖片、航拍圖片以及農(nóng)田間其他設(shè)備拍攝的照片進行智能識別和分析,AI能夠***地預(yù)報天氣、氣候災(zāi)害,識別土壤肥力,莊稼的健康狀況等。
AI農(nóng)作物在產(chǎn)前和產(chǎn)中的落地式應(yīng)用,其實AI在產(chǎn)后也有著重要的作用,比如一種可用于搬運農(nóng)產(chǎn)品的磁機器人手爪,可以搬運胡蘿卜、葡萄等各種各樣形狀的農(nóng)產(chǎn)品,而且該磁機器人手爪能夠快速、準(zhǔn)確的工作,并且不會損壞任何一個產(chǎn)品。避免了我們傳統(tǒng)手工摘取方法導(dǎo)致的時間問題和意外抓傷、損壞的風(fēng)險。
雖然AI在農(nóng)業(yè)的發(fā)展中有著重要的作用,并且前景非常廣闊,但AI應(yīng)用于農(nóng)業(yè)技術(shù)目前處于基礎(chǔ)階段。在AI應(yīng)用于農(nóng)業(yè)這條路上,需要我們做的還很多很多。另外,AI屬于一種全新的科技應(yīng)用屬于發(fā)展初期,并沒有完全普及下來。
因此,對于AI在未來農(nóng)作物的發(fā)展中,還需要去不斷的技術(shù)指導(dǎo)和相關(guān)知識的普及。而驗證的辦法就是時間。需要科研工作者結(jié)合新智能技術(shù),希望可以早日為萬千農(nóng)民服務(wù)。