Фермы будущего: зачем фермерам искусственный интеллект?
27.01.2021 | Технологии
Искусственный интеллект (ИИ) был создан, чтобы решать насущные проблемы человечества. Как известно, одна из актуальнейших проблем – растущее население земли и угроза общемирового голода. Уже сегодня сельское хозяйство плохо справляется с возрастающим спросом на продукты питания.
Многие страны начали внедрять ИИ в несколько областей: борьба с вредителями, сбор урожая, эффективное использование ресурсов, предупреждение эпидемий и много другое. С помощью такого подхода можно значительно повысить производительность своего хозяйства и снизить затраты. По словам экспертов в 2025 году объем рынка ИИ в сельском хозяйстве возрастет до $2,6 млрд.
Помощь при принятии решений
ИИ умеет считывать прогнозы погоды на неделю, а порой и на месяц вперед, помогая планировать фермерам время для посадки, полива и сбора урожая, сокращая возможные потери из-за погодных условий до 86%.
Специальные датчики собирают информацию о состоянии посевов, измеряют влажность почвы, затем передают ее на мобильные телефоны или в компьютер.
Например, в Кении уже впечатляющие результаты – урожай кукурузы вырос на 50% после внедрения ИИ. Здесь использовалась система компании Capgemini, которая анализирует спутниковые снимки и дает рекомендации по ведению хозяйства: самое подходящее время посева, глубину заделки семян и др.
Умная защита от вредителей
Это, пожалуй, одна из самых востребованных сфер применения ИИ, так как далеко не только погодные условия влияют на урожайность. Вредители – тоже серьезная угроза. Так по данным ООН известно, что ежегодный общемировой ущерб от болезней растений можно оценить в $220 млрд, а от насекомых-вредителей – в $70 млрд.
Система может предоставлять данные о концентрации сорняков или вредителей, сообщать о заболеваниях посевов, что в будущем поможет снизить потребление удобрений и пестицидов. С помощью компьютерного зрения можно находить очаги заболевших растений и обрабатывать их точечно, а не заливать целое поле пестицидами. Для этих целей была создана огромная база данных вредителей и заболеваний, благодаря которой система фотографирует подозрительное растение, анализирует и моментально выдает диагноз, предлагая способы борьбы с ним. Точность анализа составляет выше 95%.
Роботизация сельскохозяйственной техники
Дроны, наделенные ИИ, переносят модули с семенами и скидывают их в нужные места, тем самым сокращая расходы на посевную кампанию на 85% и ускоряя процесс посадки в 6 раз.
Также существуют решения по сбору урожая: дроны фотографируют растение, анализируют зрелость плода по цвету и размеру, сверяются с встроенной информацией про стадии роста и принимают решение: убирать или оставлять дозревать. Главное преимущество – способность работать при низкой освещенности, т.к. клубнику, например, лучше убирать ночью. Человек в таких условиях, увы, работать не может.
Активно ведутся разработки по автономности работы тракторов и комбайнов. Беспилотные машины наделяют компьютерным зрением, что позволяет увеличить время их работы: они смогут трудиться в полях и днем и ночью 24 часа в сутки. Не помешает ни темнота, ни плохие погодные условия.
В ходе уборки урожая в 2020 году компания Cognitive Pilot уже опробовала первые комбайны-беспилотники, которые за весь период в 35 регионах РФ обработали свыше 150 тыс. га и собрали около 750 тыс. тонн. Совокупная экономия на топливе, амортизации и др. параметров составила более полумиллиона рублей. Cognitive Agro Pilot анализирует изображения, поступающие с видеокамеры, и с помощью нейронной сети глубокого обучения определяет траекторию движения трактора или комбайна, идентифицирует тип и положение объектов на пути, избегая столкновения с препятствиями, другой техникой и людьми.
Искусственный интеллект на практике: фермы iFarm из Сибири
iFarm – компания, созданная в 2017 году в Новосибирске. Круглый год на их вертикальных фермах, независимо от региона, растут салаты и пряные травы, земляника, овощи и съедобные цветы. Такая технология позволяет выращивать урожай в прогнозируемые сроки даже без земли и солнечного света, что позволяет устанавливать подобные фермы в любой точке Земли, даже на Северном полюсе.
ИИ, лежащий в основе системы, отслеживает состояние растений с помощью компьютерного зрения, обучается на основе полученных данных, замечает отклонения в росте и дает рекомендации по корректировке для достижения поставленных целей.
Фото ifarmproject.ru
Подобные фермы можно построить даже внутри огромных мегаполисов, невзирая за неподходящий климат и загрязненность воздуха. Это позволит значительно снизить количество химикатов, которыми обрабатывают овощи и фрукты для длительной транспортировки и хранения. Сразу после сборки урожай можно отправлять в торговые сети, не тратя дополнительное время на перевозки.
Фото ifarmproject.ru