首屆草莓AI種植大賽結果揭曉AI隊多項指標超越頂尖農人隊

曾詩淇

2020年12月16日，歷經120天的激烈競爭，首屆“多多農研科技大賽”決賽結果揭曉。由中國農業科學院、中國農業大學、國家農業智能裝備工程研究中心和比利時根特大學的青年科學家組成的CyberFarmer·HortiGraph聯隊獲得AI組冠軍，AI組亞軍和季軍分別由來自云南的“智多莓”隊和來自荷蘭阿姆斯特丹的AiCU隊獲得。安徽省長豐縣4名女性農人組成的艷九天隊拔得頭籌，獲得頂尖農人組卓越獎，來自遼寧丹東的圣野漿果隊和來自江蘇句容的紀榮喜勞模工作隊分別獲得頂尖農人組的先鋒獎和創新獎。

據介紹，“多多農研科技大賽”是在聯合國糧農組織指導下，由中國農業大學和拼多多聯合舉辦的國內首屆“人工智能VS頂尖農人”的數字農業種植競賽。賽事吸引了全球超過17支AI隊伍參加，經過初選之后，共有4支AI隊伍入圍決賽，一同進入決賽的還有大賽主辦方特邀及報名的4支頂尖農人隊伍。

大賽評委及科學顧問團隊匯聚了中國數字農業領域的諸多頂級專家，評委會由中國工程院院士、國家農業信息化工程技術研究中心首席科學家趙春江領銜。“人工智能VS頂尖農人”的獨特賽制也吸引了國內外科研工作者的關注。

記者從拼多多了解到，從2020年7月22日開始，4支AI隊伍分別在阿姆斯特丹、北京、南京和昆明，遠程控制位于云南富民縣國家高原云果產業園內的智能化溫室，利用尖端數字設備和人工智能，遠程種植草莓。4支頂尖農人隊伍親臨比賽現場，依靠種植經驗，與AI隊伍在草莓的品質、產量、投入產出比等指標上展開全面比拼。

“此次多多農研科技大賽，鼓勵青年探索高性價比的人工智能種植方案，通過多輪角逐，頂尖農人團隊展示了傳統種植技術的價值與意義，人工智能團隊驗證了新技術和新模式的可行性。”聯合國糧農組織駐華助理代表張忠軍表示，聯合國糧農組織非常重視信息通訊技術給糧食系統、農業產業和農村轉型帶來的發展機遇。移動技術、遙感技術和分布式計算的推廣，可以有效改善小農戶獲取信息、投入和進入市場的機會，智慧農業有助于開發生產潛力，提升經濟效益。

人工智能更勝一籌

此次大賽中，業內更關心的是AI隊伍和頂尖農人隊伍的比拼結果——“機器能否在農業種植領域戰勝人？”

2020年12月16日，大賽評委會揭曉了產量、投入產出比和甜度等三項指標的對戰結果：AI組的草莓產量平均值高于傳統農人組平均值196.32%；AI組投入產出比平均值高出傳統農人組平均值75.51%；傳統農人組的果實甜度整體均值高出AI組5.24%以上。

“AI組較好的水肥、溫度和空氣濕度控制促進了植株的快速生長和開花掛果，實現了較好的產量。投入產出比與產量正相關，AI組較高的產量提升了投入產出比。傳統組栽培基質含水量少，相較AI組，果實甜度更高”，大賽技術支持專家、云南省農科院研究員阮繼偉表示。

在4個月的決賽期間，參賽的AI隊伍構建了各自的草莓AI種植管控系統，讓AI模仿人類專家，實現了草莓種植自動化。草莓AI種植管控系統，相當于AI種植大腦，其包括生長模型、種植決策、生長狀態識別等模塊，涉及多個機器學習的算法。

比賽過程中，每支隊伍的草莓AI種植管控系統，通過傳感器獲取外部環境、水肥等數據，再基于設定的草莓生長模型，向控制草莓生長的外部設備輸出決策。難點在于形成實時的、正確的決策。各支AI隊伍的最終比賽成績排名，就在于AI決策的及時性和準確性，換言之，就是AI大腦是否足夠“聰明”。

AI組冠軍CyberFarmer·HortiGraph聯隊正是基于知識圖譜，構建了一套更為“聰明”的草莓AI種植管控系統，最終在產量和投入產出比上都取得最高分，奠定勝局。

推動數字農業發展

“我們希望能夠建立一個長期的、規模化的競技平臺，通過全國‘頂尖農人和世界‘人工智能的切磋與較量，來充分激發青年學者的想象力與創造力，最終探索出一批適用于小農生產模式的、低成本、可復制的AI農業應用，并且通過將人工經驗數字化，來為農產區提供植物AI種植模型。”拼多多副總裁陳秋表示。

趙春江透露，目前中國的農業數字經濟規模已經達到5778億元，預計到2025年能夠達到1.26萬億元，發展速度非常快，所以抓住數字技術機遇，快速發展農業的數字經濟，對農業高質量發展具有重要意義。

數字技術給中國農業農村變革帶來重大機遇。趙春江表示，新一代信息科技給生產生活和社會治理帶來很大影響，變革了農業生產方式，在工業領域是智能制造，在農業領域就是智慧農業。

“電腦替代人腦、機器替代人力、自主替代進口，這是中國智慧農業發展最重要的三件事。”趙春江強調，為了實現農業強、農村美、農民富的目標，需要充分發揮數字技術特別是人工智能的重要作用。科研人員和社會力量，要瞄準國家重大需求，攜手突破關鍵技術瓶頸，研制核心產品，加快產業化應用，引領農業變革。

此次參賽的各支隊伍，在享受探索人工智能在農業應用的喜悅之時，也開始嘗試將比賽成果轉化為可行性的數字農業解決方案，并已在田間地頭應用實踐。

AI組亞軍智多莓隊來自云南，是一個橫跨農業科研、數據分析和人工智能等領域的復合型團隊。智多莓隊在比賽期間便留意如何讓比賽成果惠及中小草莓種植戶。2020年10月31日起，智多莓隊向昆明市滇池西岸的一百余戶草莓種植戶提供AI種植支持服務，并和其他三支參賽頂尖農人隊伍達成合作意向，幫助他們在產地建設數字農業工作站，提高草莓種植的經濟效益和環境保護水平。

CyberFarmer·HortiGraph聯隊也決定將比賽成果進行商業轉化，并著手建立一個標準化的草莓知識庫，將種植草莓的相關數據標準化成知識，向全國草莓種植戶開放，讓小農戶也可以獲得頂尖專家的種植經驗。

AiCU隊是由7位在荷蘭留學的中國青年學者組成的團隊，此次比賽讓團隊發現，針對傳統種植中植物生長的單一項目進行控制有很好的推廣前景。他們表示，等待疫情結束之后，將回國創業。

盡管國內農業AI種植應用還處于早期階段，但此次比賽讓業內看到了AI種植巨大的商業前景，這將吸引更多高科技人才投身農業，共同推動農業生產的數字革命。