人工智能為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提速

文/本刊編輯部

在我國加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的背景下，農(nóng)業(yè)進(jìn)入了急需加快轉(zhuǎn)型升級(jí)、推進(jìn)一二三產(chǎn)業(yè)融合和培育發(fā)展新動(dòng)能的新時(shí)期，發(fā)展以人工智能技術(shù)為核心的智能農(nóng)業(yè)已成為我國農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的必然方向。

近日，在江蘇省南京市浦口區(qū)湯泉農(nóng)場(chǎng)，一臺(tái)農(nóng)用拖拉機(jī)正在田間作業(yè)。只見坐在駕駛室里的機(jī)手十分悠閑，根本不需用手操控方向盤，完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)作業(yè)，只在拐彎、調(diào)頭時(shí)手動(dòng)操作即可。而這都得益于安裝在機(jī)器上的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。同時(shí)，通過配套的手機(jī)APP，農(nóng)民還可以實(shí)時(shí)獲取作業(yè)的深度、面積、位置、圖像等信息。

在新疆，農(nóng)戶依靠智能農(nóng)機(jī)設(shè)備，足不出戶就能實(shí)現(xiàn)對(duì)百萬畝棉田的種植、采收全程實(shí)時(shí)監(jiān)管。

在北京市順義區(qū)李遂鎮(zhèn)金鑫農(nóng)業(yè)園，由于搭建了集監(jiān)控、監(jiān)測(cè)、管理調(diào)度、信息收集、數(shù)據(jù)分析與決策為一體的綜合管理平臺(tái)，偌大的園區(qū)根本看不到幾個(gè)人，園區(qū)內(nèi)管理人員足不出戶，坐在辦公室里就可一覽園區(qū)的全部生產(chǎn)過程。

不僅在種植業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)，在畜牧業(yè)領(lǐng)域，先進(jìn)的智能農(nóng)機(jī)裝備通過信息化技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)物健康狀況、畜舍環(huán)境，規(guī)模化奶牛場(chǎng)還可實(shí)現(xiàn)精確飼喂以及擠奶的完全自動(dòng)化。

這些場(chǎng)景都是人工智能與農(nóng)業(yè)融合的縮影。各種農(nóng)業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)入云端，從而實(shí)現(xiàn)智能管理可有效提高設(shè)備利用率和管理效率，減少人力資本。如果這些農(nóng)機(jī)設(shè)備能夠和自動(dòng)駕駛技術(shù)融合，就能實(shí)現(xiàn)全天候工作的能力。而且利用圖像識(shí)別技術(shù)可檢測(cè)農(nóng)作物病蟲害進(jìn)行，為農(nóng)業(yè)提供病蟲害檢測(cè)、預(yù)警以及人工智能服務(wù)，解決遠(yuǎn)程農(nóng)業(yè)問題。

“現(xiàn)代信息技術(shù)+先進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備，實(shí)現(xiàn)了信息感知、定量決策、智能控制、精準(zhǔn)投入、個(gè)性服務(wù)、產(chǎn)業(yè)鏈融合。”中國工程院院士趙春江認(rèn)為，智能化農(nóng)機(jī)裝備比普通農(nóng)機(jī)裝備可增值30%～40%，工作效率可提高50%～60%。和傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)相比，智能化農(nóng)機(jī)不僅具有更好的易用性、可靠性，實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)、機(jī)與物之間的交互，而且工作運(yùn)行更高、更快、更好。

2019年1月17日，安徽合肥科學(xué)島“人工智能與農(nóng)業(yè)機(jī)器人”交流會(huì)與會(huì)人員合影

2015年，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)＋”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》《中國制造2025》，都把加速信息化與農(nóng)機(jī)化的融合作為重要內(nèi)容。

為了構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，國務(wù)院于2017年7月印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。人工智能要在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮前沿科技優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的顛覆式發(fā)展，需要互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能化的機(jī)器裝備和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行深度融合，形成一種全新的生產(chǎn)方式。

“以人工智能科技創(chuàng)新推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)從機(jī)械化向信息化、智能化跨越式發(fā)展，要圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，要找準(zhǔn)智能農(nóng)業(yè)在科技創(chuàng)新體系中的定位，洞察凝練科學(xué)問題，加強(qiáng)智能農(nóng)業(yè)科技部署，以科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。” 科技部中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心作為項(xiàng)目管理的專業(yè)機(jī)構(gòu)，一直負(fù)責(zé)“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 “智能農(nóng)機(jī)裝備” 等專項(xiàng)管理工作。2019年1月，在由中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心召開的“人工智能與農(nóng)業(yè)機(jī)器人”交流會(huì)上，來自學(xué)術(shù)界、企業(yè)界的專家學(xué)者就人工智能、農(nóng)業(yè)機(jī)器人及智能農(nóng)業(yè)進(jìn)行了交流研討。

“農(nóng)業(yè)情況復(fù)雜，在作物方面，有空間層疊分布、枝葉果實(shí)遮擋、個(gè)體差異較大、部分柔嫩易損等問題，在環(huán)境方面有光照情況多變、氣象條件多變、粉塵泥土干擾、非結(jié)構(gòu)化特征等問題。因此導(dǎo)致了農(nóng)機(jī)產(chǎn)品包括農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)種類的多樣性和復(fù)雜性，為了適應(yīng)多變的環(huán)境和作業(yè)對(duì)象，必須發(fā)展智能機(jī)器人，”趙春江院士在研討會(huì)上這樣說道。

目前，我國人工智能總體發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國家相比有較大差距。一是在技術(shù)理論、核心算法以及關(guān)鍵識(shí)別等方面差距較大，缺乏重大的原創(chuàng)成果。二是人才稀缺，尤其是智能農(nóng)業(yè)的人才嚴(yán)重缺乏。三是科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)尚未形成具有國際影響力的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。

加強(qiáng)國家頂層規(guī)劃及協(xié)同創(chuàng)新是我國農(nóng)業(yè)人工智能發(fā)展的根本出路。人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，還需要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化瓶頸的攻堅(jiān)克難，突破關(guān)鍵核心技術(shù)，關(guān)注大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

本期封面專題將關(guān)注農(nóng)業(yè)人工智能的創(chuàng)新之路，重點(diǎn)展示農(nóng)業(yè)領(lǐng)域人工智能科技發(fā)展的前沿?zé)狳c(diǎn)以及智能農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域的專家觀點(diǎn)，旨在為中國今后農(nóng)業(yè)、農(nóng)機(jī)行業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展，以及人工智能在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用指引方向。