小農場，唱起AI之歌

Steve Lohr

Rivendale Farms農場里，自動供料機器人在給牛飼喂草料。

在匹茲堡以西約40公里的巴爾杰，RivendaleFarms綿延起伏的土地上生活著大約150頭澤西牛。它們頸部戴著能監測運動、進食和反芻狀態的類似運動手環的項圈。給它們擠奶的不再是人類，而是機器人。

附近的自動化溫室里種滿了甘藍、芝麻菜和小胡蘿卜等沙拉蔬菜。傳感器和卷簾控制著溫室的溫度、濕度和光照。不久之后，也許小型機器人就能在室外的蔬菜地里巡視，發現疾病，清除雜草。

全面經營剛滿一年的Rivendale Farms，儼然是小農場高技術的典范。

大型農場應用技術的主要目的是增加產量和降低成本。對于小型農場而言，技術在提升效率的同時能夠減少枯燥乏味的日常勞作，改善生活方式，有助于說服年輕一代繼承家庭農場，而非將它賣掉。

小型農場通常種植特種作物，種植方法和技術手段需要適應小規模需求。比如，卡內基·梅隆大學的科學家正在為Rivendale Farms開發小型機器人;一群農場主和工程師發起了“慢工具”運動，專門為小型農場設計可負擔的工具和設備，結果還不錯。

Rivendale Farms的農場主托馬斯·塔爾（Thomas Tull）表示，他的目標是創建一個“以技術為動力、生產優質食品的高端農場”。

Rivendale Farms能夠承擔尖端商業技術與科學實驗相結合的成本，是因為塔爾是一名億萬富翁、前電影制片人以及技術相關領域的風險投資家，還是卡內基·梅隆大學董事會成員。截至目前，他已經在Rivendale Farms投人數百萬美元，農場計劃從2020年開始自力更生。

專家表示，Rivendale Farms的嘗試實際上是大趨勢的反映，即小農場尋求減少化石燃料、化肥和加工飼料的使用，開始健康種植和養殖。

“我們看到現代技術和工具在小型農業中得到了更廣泛應用。Rivendale Farms正毫無保留地迎接未來。”紐約州非營利性農場Stone BarnsCenter for Food and Agriculture的主管杰克·阿爾及爾（Jack Algiere）說。他一直是小農場可持續農業的主要倡導者。

塔爾于2015年買下土地，從第二年開始建設。現在，Rivendale Farms已經成為多元化農場，有奶牛、種牛、雞、蔬菜和飼料玉米等，甚至還有蜜蜂。

包括牧場、覆蓋作物和林地在內，RivendaleFarms，總占地約70公頃。美國政府統計數據顯示，幾十年來，美國農場不斷合并，2017年農場平均面積接近180公頃。美國農業產值一半以上來自平均占地達1076公頃的一小部分超級大農場。

Rivendale Farms將牛奶、雞蛋和農產品出售給簽約的當地餐館和酒店。它還為匹茲堡海盜（棒球）隊和匹茲堡鋼人（橄欖球）隊供應食物。塔爾是這兩個球隊的股東。

當你走進Rivendale Farms的奶牛場里，你會發現這里沒有人影——只有奶牛、自動供料系統和3臺自動擠奶機。

據農場總經理克里斯汀·格雷迪（ChristineGrady）介紹，不同于傳統人工擠奶每天2次的頻率，Rivendale Farms平均每天給奶牛擠奶4次。澤西奶牛的產奶量比其他品種奶牛平均產奶量多15%，而且蛋白質和脂肪含量更高。

“它們想吃的時候吃，想躺的時候躺下，想產奶的時候產奶。”格雷迪說，“一頭快樂的母牛能產出更多更好的牛奶。”

機器人擠奶機已經上市多年，技術經過穩步改進，所需的人力協助遠遠少于幾年前。每臺擠奶機的價格大約為20萬美元。格雷迪說，Rivendale Farms的奶牛場現在只有一名工人負責照管，但如果沒有擠奶機和自動供料系統，就得安排5名工人。

Rivendale Farms使用的自動擠奶機是農業機械行業領導者荷蘭萊利公司（Lely）制造的。賓夕法尼亞州立大學農業推廣項目乳品技術專家馬修·哈恩（Mathew Haan）估計，在一些歐洲國家，機器擠奶的比例高達30%，而在美國，該比例約為2%。

哈恩表示，差距如此巨大的主要原因是：相比美國，歐洲的牛奶價格支持項目更慷慨，同時勞動力成本更高。這兩個因素鼓勵了歐洲對自動化的投資。

卡內基·梅隆大學機器人研究所高級系統科學家喬治·坎特（George Kantor）正在RivendaleFarms領導開發“偵察機器人”，將用以識別蔬菜地里的病害和雜草，在發現問題時向智能手機發送警報。

坎特的團隊在秋季時展開實地調查并收集數據，在冬季時則轉移到大學實驗室內工作。坎特說，機器學習和計算機視覺技術令機器能夠區分健康的植物、患病的植物和雜草。

下一步將是除草。有機農業避免使用殺蟲劑。坎特說，挖掘或拔除雜草需要像人的手一樣抓握。對機器人來說，那是特別艱難的動作，因而研究進展緩慢。

耕作半生的傳統農民也許都沒有聽說過人工智能，但是新一代家庭農場主樂于接受機器人助手和智能手機應用程序。

先進技術終有一天會改變小型農場，Rivendale Farms的所有者塔爾對此確信無疑。

在對Rivendale Farms的經營情況進行為期一年的密切觀察后，他說：“農民值得尊敬，因為農場工作既艱苦又復雜。發展的關鍵是要把技巧與科學正確地結合起來。”