Analýza, monitorování a prognózování: hlavní úkoly AI
AI v zemědělství se používá všude:
AI se používá v přesném zemědělstvímoderní a technologický přístup k zemědělské výrobě, který zohledňuje heterogenitu v rámci jednoho oboru. Pole se obvykle skládá z částí s různými půdními charakteristikami (poměr jílu, písku a bahna, množství fosforu, dusíku, draslíku atd.). To je třeba vzít v úvahu při setí, zpracování a sklizni.
Vzhledem k tomu, že zemědělství není oblastí s vysokou marží a mnoho typů činností může být plánováno jako nerentabilních, schopnost snižovat náklady pomáhá společnosti přežít.
"AI se používá v přesném zemědělství - to je název moderního a technologického přístupu k zemědělské výrobě"
Analýza půdy
Obvykle, abyste zjistili, z čeho je půda vyrobena, potřebujeteodebírat vzorky v různých oblastech. Pro zemědělský podnik, který obhospodařuje 10–20 tisíc hektarů, je to drahé a pracné. Na pomoc přichází umělá inteligence – analyzuje pole jako první přiblížení pomocí snímků z UAV nebo satelitů, určuje typ půdy, množství humusu v ní a poměr různých prvků.
Hlavními poskytovateli satelitních snímků jsou družice Sentinel vypuštěné Evropskou kosmickou agenturou, americkým programem Landsat a Roskosmosem.
Zpracování diferencovaného pole
Není-li pole jednotné, dělí se naněkolik parcel. Obvykle se k tomu používá index NDVI, který se počítá ze snímků ze satelitů a UAV a umožňuje zjistit, v jakém stavu se rostliny v různých částech pole nacházejí. Na základě tohoto indexu a dalších ukazatelů je možné vypracovat mapy pro rozdílné zpracování polí (orba, hnojiva, ošetření přípravky na ochranu rostlin). Tím ušetříte za hnojiva, paliva a maziva a přípravky na ochranu rostlin. Funguje i diferencovaná závlaha, postřiky plevelů a plodin.
Modely AI sdělují farmáři nebo agronomovikdyž potřebujete zasadit plodinu a sklidit ji, aplikujte hnojivo. Většinou to vypadá jako připomenutí nutnosti podniknout nějakou akci, rozhodnutí dělá člověk.
Předpovídání výskytu a výskytu škůdců
AI dokáže předvídat výskyt nemocí aškůdci na poli. Jako základ se používají buď data o počasí (pokud farma nemá speciální vybavení), nebo informace ze senzorů, kamer a dronů s vysokým rozlišením. Taková analýza odhalí choroby v raném stádiu nebo rozpozná škůdce dříve, než se rozšíří po poli, a zachrání úrodu.
Předpověď sklizně
Umělá inteligence pomáhá podnikům odhadovat budoucí sklizně.Tyto informace jsou potřebné pro celou sezónu zemědělských prací, nejen k vytváření plánů, ale také k jejich opravě, pokud se něco pokazilo. Na základě historických dat lze pomocí algoritmů sestavit výnosovou mapu: ta ukáže, kolik farma vybere z každé části pole v závislosti na jejích agrochemických a agrofyzikálních ukazatelích, reliéfu. Při dalších přistáních se na tato data můžete spolehnout.
„AI pomáhá podnikům vyhodnotit budoucí sklizně“
Identifikace problémových oblastí
S AI můžete identifikovat problémové oblasti:suché a zaplavené oblasti pole. Po počáteční analýze může farmář nebo agronom jít na místo a provádět výzkum pomocí jiných instrumentálních metod. Hledání problémových oblastí je užitečné pro účely pojištění.
Hodnocení investiční atraktivity
Někdy jsou podle dokumentů pole navržena jakozemědělská půda, ale ve skutečnosti dávno zarostlá křovinami nebo stromy. Někdy je půda využívána nesprávně a vrstva půdy je vyčerpána - pak je nutná rekultivace půdy, což je další investice. Na základě historických dat a satelitních snímků můžete určit stav pole a zhruba odhadnout, kolik je potřeba investovat, aby začalo vydělávat.
Stav monitorování a řízení
Plocha nevyužité zemědělské půdy v Ruské federaci je téměřna 44 milionech hektarů. Často je půda vedena jako zemědělská půda, ale na jejich místě jsou lesy, budovy, skládky (počet nelegálních skládek zaznamenaných na konci roku 2021 v Rusku přesáhl 15 tisíc, což je o 30 % více, než tomu bylo na konci roku 2019). Stát někdy dotuje a vydává granty na rozvoj zemědělství v určité oblasti, ale příjemci půdu nevyužívají.
Kontrolujte všechny procesy osobně odesláníminspektoři pro každé pole, u velkých objemů je to nemožné. Potřebujeme automatizační nástroje. Umělá inteligence vám umožňuje zjistit, co se děje na konkrétním pozemku a plánovat další akce.
„Rozloha nevyužité zemědělské půdy v Ruské federaci je téměř 44 milionů hektarů“
Specifika zemědělství v Rusku
Ruský trh má čtyři funkce, které ovlivňují úroveň přijetí AI.
Nízká digitalizace.Ruský zemědělsko-průmyslový komplex jich má málopronikání IT technologií. Ministerstvo zemědělství Ruska před pěti lety podpořilo digitalizaci ruského zemědělsko-průmyslového komplexu, ale využilo toho pouze 5 % firem v zemědělském sektoru. A to není umělá inteligence, ale jednoduché technologie, jako je automatizace hlášení.
Velké zemědělské podniky mají vyšší úroveň digitalizace.Častěji využívají diferencovanou aplikaci hnojiv, zajímají se o predikci výnosů, sledují stav polí a autonomně řídí zařízení. Ale i oni používají různorodá řešení, která pokrývají jednu nebo dvě potřeby.
Na ruském trhu je málo komplexních produktů,které spojují všechny informace a vytvářejí digitální dvojče zemědělského podniku, i když poptávka po něm je vysoká. Komplexní monitoring půdních podmínek zvyšuje produktivitu zemědělských plodin minimálně o 20 %.
Fragmentace těchto zemědělských podniků.Dalším rysem ruského trhu - neníběžné datové formáty a protokoly pro jejich přenos. Z tohoto důvodu jsou informace pro AI uloženy ve fragmentované podobě a je obtížné je analyzovat. Někdy důležité informace nejsou v elektronické podobě dostupné vůbec.
Vybavení vlastní výroby je málo.Před uvalením sankcí v Rusku využívaliZápadní technologie – například americká společnost John Deere. Pro jeho údržbu jsou zapotřebí dovážené náhradní díly a firmware lze vyměnit pouze v oficiálních servisních salonech. Vzhledem k tomu, že firma ukončila svou činnost v Rusku, bude brzy nemožné jejich stroje používat.
V zemi jsou domácí výrobci"železo" a software pro agrární a průmyslový komplex. Například společnost Cognitive Pilot, která vyvíjí špičkové „chytré“ řídicí systémy pro zemědělské stroje. Aby však bylo možné tato řešení škálovat a zvýšit počet doma montovaných zařízení s nainstalovanými ruskými moduly, je zapotřebí čas.
Potíže s rekvalifikací specialistů.Mnoho farmářů a agronomů se dozví o přesnémzemědělství pouze po opakovacích kurzech. Specialisté mohou uchovávat informace o svých oborech spíše na papíře nebo v hlavě než v informačním systému. Když člověk odejde do důchodu nebo se přestěhuje do jiného zemědělského podniku, musí být tyto znalosti obnoveny od nuly. Průměrný věk zemědělce ve světě je přitom 55 let, tato situace zhruba odpovídá ruské realitě (i když ta klesá). Někteří jsou připraveni na rekvalifikaci, ale mnozí nové nepřijímají nebo si další vzdělávání nemohou dovolit.
Přes všechna úskalí vyhlídky proRuské zemědělství je dobré, protože Rusko má obrovské půdní zdroje. Rozloha půdního fondu Ruské federace přesáhla 1,7 miliardy hektarů, z čehož asi 22 % tvoří zemědělská půda. Otázkou je, že tyto pozemky je třeba řádně obdělávat – a umělá inteligence v tom pomůže.
„Mnoho farmářů a agronomů se o přesném zemědělství učí až po pokročilých školeních“
AI místo nebo společně s osobou
O tom, zda umělá inteligence umí, odborníci diskutovali rokynahradit člověka. Středním a velkým společnostem samozřejmě pomůže v rozhodování a ušetří peníze díky zpracování obrovského množství informací, vizualizaci zjištění, doporučením kvality a analytikám. Zatím ale na trhu nejsou žádné produkty, které by AI důvěřovaly při odborném posouzení, stanovování cílů, plánování a řízení úkolů.
Problémy jsou v právní oblasti:je nutné vytvořit legislativní rámec pro regulaci činností využívajících AI, určit, kdo ponese odpovědnost za její chyby. A člověk není psychicky připraven vzdát se kontroly nad technologií.
Ale objeví se nové profese a práce se změní astát se inteligentnějším. Do roku 2025 bude vytvořeno 97 milionů nových pracovních míst, protože lidé, stroje a algoritmy budou stále více spolupracovat, předpovídá Světové ekonomické fórum. S rozvojem technologií bude potřeba kvalifikovanějšího personálu s digitálními dovednostmi.
Zemědělský průmysl se částečně posunena úřady ve městech, odkud budou řídit dění na polích. Rutinní operace jsou automatizované, ale člověk z rozhodovacího řetězce nikam neodchází.
Přečtěte si více:
Rostlina na Marsu produkuje kyslík rychlostí průměrného stromu
Fyzici ochladili atomy na rekordní teploty. Jsou miliardkrát chladnější než vesmír.
Malý dinosaurus se „proměnil“ v drahokam. Je starý téměř 100 milionů let