人工智能與計算機技術在農業現代化中的應用

鄒樹國

（湖南高爾夫旅游職業學院，湖南 常德 415900）

農業是國民經濟增長與社會民生保障的基礎產業，在我國現有產業體系中占據著重要地位。傳統的農業生產模式多以人工作業為主，屬于勞動密集型產業，難以保障生產效率與生產質量，而科學技術的更新發展為傳統農業生產結構的變革轉型提供了技術支持，促進了自動化與智能化生產模式的應用推廣，提高了農業生產效率與生產質量，使大規模農業生產模式成為可能，推動了農業生產結構的集約化與現代化轉型。現階段的農業現代化生產面臨著較多挑戰，下面將對人工智能與計算機技術在農業現代化中的應用展開介紹。

1 人工智能與計算機技術的主要概念與重要作用

人工智能是一種基于現代通信技術、電子工程及機械工程等多個專業學科知識建立的使用機器來模仿人類智能的新型技術，能夠通過不斷收集相關數據信息對自身系統進行更新迭代，掌握更多知識技能，為人們各項生產活動提供便利的技術支持。計算機技術則是一類借助現代通信與互聯網等技術，使用硬件設備與軟件系統實現對生產活動中各類操作的電子控制的一類技術。在包括農業在內的傳統產業生產結構中，很多生產活動包含大量機械性與重復性的操作行為，需要通過人工勞動來完成，導致生產效率與生產規模難以實現大幅度提升。在這類傳統產業中使用人工智能與計算機技術，就可以使機械設備工具代替人工來完成大量機械性與重復性的生產勞動，并通過計算機實現對機械設備工具的自動化控制，借助人工智能為生產活動中的各項決策的制訂與實施提供科學合理的依據，大幅度提升生產效率與生產規模，讓傳統勞動密集型產業結構模式向著集約化與現代化的方向轉型[1]。隨著人口數量的不斷增多與可利用土地面積的縮減，提升糧食產量成為了現代社會關乎民生的重要課題。我國現有農業生產結構已開始向自動化、智能化與現代化的方向轉型，人工智能與計算機技術得以在農業生產中推廣應用，大大解放了勞動力，提升了農作物產量，擴大了農業生產規模。但受不均衡發展問題的制約，很多經濟發展相對落后的地區仍采用傳統的小農經濟生產模式，人工智能與計算機技術的應用范圍不夠廣，在對生態環境的保護與協調發展層面存在較多問題，仍有較大的改進空間。

2 人工智能與計算機技術在農業生產中的具體應用

2.1 感知網絡系統應用

在農業生產中應用人工智能與計算機技術，首先需要搭建完善的感知網絡系統，在農業生產各區域安設傳感器設備，監測農業生產環境中的區域性氣候溫度、濕度、光照及其他氣象條件等信息，并將數據傳遞給中央處理器，基于人工智能的大數據分析系統對傳感器所監測出的各類信號進行整理、統計與分析，在此基礎上判斷不同氣候條件對農作物生長情況與未來產量的影響，為農業生產人員的決策行為提供可靠依據。例如，當感知網絡系統通過傳感器設備監測到生產區域溫度與濕度較高且光照不足等信息時，基于人工智能的中央處理器系統就會根據數據信息與內置的農作物生長狀態模型推測出農作物現階段面臨著較高的霉菌性病害風險，并向農業生產人員及時警示提醒，再由農業生產人員采用噴灑藥物等方法有效預防此類病害，確保農作物的健康成長[2]。此外，基于人工智能與計算機技術的感知網絡系統還可以應用于畜牧業生產中，利用傳感器設備監測飼料與水的含量及其營養成分是否滿足禽畜的飼喂要求，根據養殖場空氣質量判斷禽畜生長環境的清潔衛生程度，使用人工智能對飼喂時間、飼喂量、環境溫度與濕度進行精準合理的自動化控制，嚴格預防禽畜疫病，提高畜牧業產品的產量與質量。

2.2 通信網絡系統應用

通信網絡建設在現代化農業生產中發揮著重要作用。在構建農業通信網絡體系時，需要結合不同地區的農業發展狀況構建科學完善的通信網絡層級關系，將村級農業生產信息及時傳輸給縣級通信網絡系統，并反饋至市級及省級農業通信網絡系統中，保障信息數據能夠以報告形式高效、安全地層層反饋至上級。以省級農業系統作為決策領導層，對不同農業生產區域的具體報告信息進行全面分析，在深入了解各地區自然環境特征、區域性氣候變化狀況及農業生產發展現狀的基礎上制訂合理的農業生產管理方案，及時規避可能發生的旱災、洪災、蟲災和病害等農業生產風險隱患，采取科學有效地治理手段解決各個農業生產區域發生的各類問題，避免農作物的健康生長進程受到干擾與破壞，為農作物產量的提升提供可靠保障。

2.3 控制網絡系統應用

現階段的農業生產結構逐漸向集約化與現代化的方向發展，農業生產規模越來越大，需要構建完善的控制網絡系統來增強對農業生產各區域的精細化管理。在控制網絡系統的構建過程中，首先需要對傳統以人力操作為主的水利工程、電氣設備和機械工具等設施進行優化改進，全面更換其硬件與軟件系統模式，引入物聯網技術，確保上述設備工具在運行工作過程中能夠將設備自身的狀態信息及時反饋給中央處理系統，并設置各類接口確保中央處理系統能夠根據所反饋的信息內容自動發出對應操作指令并及時傳遞給對應設備，由設備根據指令進行操作，以便完成農業生產任務。

其次，在設置中央處理系統時，需要將農業生產各個區域的水利工程、電氣設備和機械工具等設施的相關信息快捷迅速地傳輸至中央處理系統進行一體化管理，確保中央處理系統能夠隨時對農業生產各個區域的生產狀態進行動態化實時監測，并在基于人工智能的決策模型支持下根據所傳達的信息內容自動下達對應操作指令，實現對農業生產區域內各項基于物聯網技術設施的遠程自動化控制[3]。例如，可以使用無人機監控農業生產區域內的各類農作物，使用基于人工智能的圖像識別技術對農作物生長狀態進行精準把控，并在智能化農作物生長決策模型的支持下確定合適的灌溉方案與施藥計劃，利用中央處理系統對灌溉設施與農藥設施進行一體化控制，為農作物提供適宜的生長環境，促進其快速、健康成長，以此提高農作物產量。

2.4 預測網絡系統應用

在預測網絡系統的建設過程中，首先要構建農作物生產區域氣候環境的預測網絡系統，增進農業管理部門與氣象局之間的溝通合作，使用傳感器設備對農業生產區域的溫度、濕度、光照及其他氣候因素進行實時動態監測，并將所監測的數據信息傳輸至基于人工智能的計算機預測網絡模型中，預測該區域未來較長一段時間內的整體氣候狀況，關注該區域整體溫度變化趨勢及降水量分布特征，當出現大幅度降溫、長時間干旱或降水量驟升等現象，相關農業部門需要及時向各地農業生產區域作出預警，確保農業生產區域能夠有足夠的時間對農作物進行維護處理，盡量降低自然環境氣候對農作物造成的破壞，防止出現農作物產量大幅度下降的情況。

此外，農業預測網絡系統建設還需要加強對農業生產管理現狀的預測模型建設，由農業部門分別收集省級、市級、縣級和村級等不同層級農業生產區域的農作物生長狀況及產量信息，了解市場中各類農作物的價格信息，與前幾年的農業生產數據進行對比分析，利用人工智能模型合理預測本年的農業生產收益與經濟增長狀況，以便為后續各區域的農業生產活動提供指導。農業生產預測系統還需要對全國范圍內不同地區的農業發展狀況進行深入了解與全面分析，判斷其未來產業配置情況，預測各類先進的自動化與智能化技術對農業生產結構與生產效率產生的影響，為農業現代化進程的推進提供信息支持[4]。農業預測網絡系統還需要根據預測結果與實際狀況之間的差值對智能預測模型進行持續更新迭代與優化改進，提高預測結果的準確度與可靠性，讓農業生產活動能夠在科學的指導規劃下實現可持續發展。

3 人工智能與計算機技術在農業現代化中的發展前景

農業現代化生產模式中還存在較多問題，人工智能與計算機技術的應用也存在較大的改進空間，下面將對農業現代化的未來發展前景進行展望。

3.1 精準化農業生產模式

農業生產的精準化是農業現代化進程中的重要發展方向之一，農業管理部門可以將遙感技術引入到農業生產過程中，對農業生產區域的地形特征及農作物種類的區域分布情況進行精準定位，通過快速采集農作物生長狀態圖像，為農業生產的精準化控制提供可靠的技術支持。農業生產人員還可以結合遙感設備所檢測的農業生產區域地形特征對土壤狀況進行實驗檢測，判斷土壤水分與其他營養元素的含量及土質狀況，根據所獲得的相關信息判斷農作物種類的選擇及后續灌溉、施肥等工作的計劃安排，確保農作物能健康科學的生長。此外，農業技術部門及人工智能科研人員需要加大對智能圖像識別技術的研發力度，在提升無人機遙感設備所拍攝圖像質量的基礎上對圖像內容進行更精確、更智能的識別，確保農業生產人員能夠實時掌握農作物的生長狀況，為后續管理工作提供科學可靠的指導[5]。

3.2 智能化溫室生產模式

溫室在現代農業生產中發揮著重要作用，農業管理部門需要在溫室系統建設中引入人工智能與計算機技術，使用傳感器設備對溫室內部的溫度、濕度、光照條件及CO2含量等與農作物生長狀況密切相關的參數值進行動態化實時監測，并將所監測的相關信息及時傳遞給計算機系統進行分析處理，在精準掌握農作物生長規律及現階段生長狀態的基礎上由計算機系統中的智能化決策模型下達科學合理的決策指令，對溫室系統內部的溫度、濕度等參數進行調節，為農作物的健康生長提供最佳適宜環境，從而實現農作物產量的有效提升。為使智能化溫室生產模式能夠凸顯其實效性，并在各大農業生產區域進行推廣應用，就需要對計算機系統中的智能化決策模型進行優化，相關技術研發人員需要根據不同種類農作物的生長特性將其生長規律信息輸入至智能決策模型中，在長期實驗與實踐引用中不斷拓展智能決策模型的數據信息來源，促進智能決策模型的更新迭代與優化改進，使之能夠更精準地分析農作物生長所需要的各類環境因素，下達更明確、更有效的決策指令，實現對溫室農作物生產控制調節的自動化與智能化[6]。

3.3 生態化農業生產模式

人口數量的持續增長與可利用土地資源的縮減給農業生產發展帶來了較多問題與挑戰，其中，農業生產與生態環境保護的協調問題亟待解決，要實現農業的可持續發展，就需要利用人工智能與計算機技術促進生態化農業生產模式的推廣應用。農業生產管理部門需要使用基于人工智能技術的生態化農業預測系統，判斷農業生產過程中灌溉、施肥等生產活動對自然資源與生態環境造成的影響，通過智能化決策模型合理規避農業生產所造成的過量開墾、水資源浪費及農藥污染問題，制定更為合理的農業生產方案，在提升農作物產量的同時降低對生態系統的破壞，促進現代農業生產的生態化與可持續發展。

4 結束語

農業現代化生產模式的變革轉型不僅為國民經濟的增長作出了重要貢獻，還為社會民生提供了可靠保障。隨著科學技術的更新發展，人工智能及計算機技術與農業生產結構之間的融合滲透更為深入，使得農業生產效率得到了大規模提升。在農業現代化背景下，人工智能與計算機技術能夠通過對農業生產數據的采集、整理與分析為生產決策提供合理依據，增強農作物種植栽培的科學性，提高其生長速率與健康水平，提升農作物產量與質量，并提高農業生產模式的自動化水平。相關技術人員需要加大技術研發力度，促進農業現代化發展。