חקלאי מלאכותי: כיצד בינה מלאכותית מגדילה יבולים ומשמידה מזיקים

ניתוח, ניטור וחיזוי: המשימות העיקריות של AI

בינה מלאכותית בחקלאות משמשת בכל מקום:

למשל, מערכות לא עובדות בלעדיונהיגה אוטומטית, כך שתוכל לשלוט במכונות חקלאיות באופן אוטונומי. מערכות חכמות מובנות בו; הן מנתחות תמונות ממצלמות ובאמצעות רשתות עצביות, קובעות את הסוגים והמיקום של עצמים במהלך תנועה, בונות מסלולים ומשדרות פקודות.

בינה מלאכותית משמשת בחקלאות מדויקתגישה מודרנית וטכנולוגית לייצור חקלאי, הלוקחת בחשבון הטרוגניות בתוך תחום אחד. בדרך כלל, שדה מורכב מקטעים בעלי מאפייני קרקע שונים (היחס בין חימר, חול וסחף, כמות זרחן, חנקן, אשלגן וכן הלאה). יש לקחת זאת בחשבון בעת ​​זריעה, עיבוד וקציר.

מכיוון שחקלאות אינה תחום בעל רווחים גבוהים, וסוגים רבים של פעילויות יכולים להיות מתוכננים ללא רווחים, היכולת להוזיל עלויות עוזרת לחברה לשרוד.

"AI משמש בחקלאות מדויקת - זהו שמה של גישה מודרנית וטכנולוגית לייצור חקלאי"

ניתוח קרקע 

בדרך כלל, כדי לגלות ממה עשויה האדמה, אתה צריךלקחת דגימות באזורים שונים. עבור משק חקלאי המנהל 10-20 אלף דונם זה יקר ודורש עבודה. בינה מלאכותית באה להציל - היא מנתחת את השדה כקירוב ראשון באמצעות תמונות מל"טים או לוויינים, קובעת את סוג הקרקע, כמות החומוס בה ויחס היסודות השונים.

ספקי צילומי הלוויין העיקריים הם משפחת לוויינים Sentinel ששוגרו על ידי סוכנות החלל האירופית, תוכנית Landsat האמריקאית ו-Roscosmos.

עיבוד שדה מובחן  

אם השדה אינו אחיד, הוא מחולק למספר מגרשים. בדרך כלל משתמשים לכך במדד NDVI, המחושב מתמונות מלוויינים וממל"טים ומאפשר לברר באיזה מצב נמצאים הצמחים בחלקים שונים של השדה. על סמך מדד זה ואינדיקטורים נוספים, ניתן לפתח מפות לעיבוד דיפרנציאלי של שדות (חרישה, דשנים, טיפול בתכשירים להגנת הצומח). זה יחסוך בדשנים, דלקים וחומרי סיכה ומוצרים להגנת הצומח. גם השקיה מובדלת, ריסוס עשבים שוטים ויבולים עובדת.

מודלים של AI מספרים לחקלאי או לאגרונוםכאשר אתה צריך לשתול יבול ולקצור אותו, למרוח דשן. בדרך כלל זה נראה כמו תזכורת לצורך לבצע פעולה כלשהי, ההחלטה מתקבלת על ידי אדם.

חיזוי שכיחות והתרחשותם של מזיקים 

AI יכול לחזות את התרחשותן של מחלות ומזיקים בשטח. כבסיס, נעשה שימוש בנתוני מזג אוויר (כאשר לחווה אין ציוד מיוחד), או מידע מחיישנים, מצלמות ומזל"טים ברזולוציה גבוהה. ניתוח כזה מוצא מחלות בשלב מוקדם או מזהה מזיקים לפני שהם מתפשטים על פני השדה וחוסך את היבול.

חיזוי קציר

AI עוזר לעסקים להעריך את היבול העתידי.המידע הזה דרוש לכל עונת העבודה החקלאית, לא רק כדי להכין תוכניות, אלא גם כדי לתקן אותן אם משהו השתבש. בהתבסס על נתונים היסטוריים, ניתן להשתמש באלגוריתמים לבניית מפת יבולים: היא תראה כמה החווה תאסוף מכל חלק בשדה, בהתאם לאינדיקטורים האגרוכימיים והאגרופיזיים שלה, הקלה. עם הנחיתות הבאות, אתה יכול לסמוך על הנתונים האלה.

"AI עוזר לעסקים להעריך יבול עתידי"

זיהוי אזורים בעייתיים

עם AI אתה יכול לזהות אזורים בעייתיים:אזורים יבשים ומוצפים בשטח. לאחר הניתוח הראשוני, חקלאי או אגרונום יכולים להגיע לאתר ולערוך מחקר בשיטות אינסטרומנטליות אחרות. מציאת אזורים בעייתיים שימושית למטרות ביטוח. 

הערכת אטרקטיביות ההשקעה

לפעמים, לפי מסמכים, השדות מעוצבים כאדמה חקלאית, אך למעשה מגודלת מזמן בשיחים או עצים. לעיתים נעשה שימוש לא נכון בקרקע, ושכבת הקרקע מתרוקנת - אז יש צורך בטיוב קרקע וזו השקעה נוספת. על סמך נתונים היסטוריים ותמונות לוויין, ניתן לקבוע את מצב התחום ולהעריך באופן גס כמה צריך להשקיע על מנת שיתחיל להרוויח.

פיקוח ובקרה של המדינה

שטח הקרקע החקלאית שאינה בשימוש בפדרציה הרוסית הוא כמעטב-44 מיליון דונם. לעתים קרובות הקרקע רשומה כקרקע חקלאית, אך במקומן יש יערות, מבנים, מזבלות (מספר המזבלות הבלתי חוקיות שנרשם בסוף 2021 ברוסיה עלה על 15 אלף, שהם 30% יותר ממה שהיה בסוף 2021 2019). לעיתים המדינה מסבסדת ומנפיקה מענקים לפיתוח חקלאות באזור מסוים, אך המקבלים אינם משתמשים בקרקע.

שלוט בכל התהליכים באופן אישי על ידי שליחהפקחים לכל שדה, בהיקפים גדולים זה הופך לבלתי אפשרי. אנחנו צריכים כלי אוטומציה. בינה מלאכותית מאפשרת לך לגלות מה קורה על חלקת אדמה מסוימת ולתכנן פעולות נוספות.

"שטח הקרקע החקלאית הבלתי מנוצלת בפדרציה הרוסית הוא כמעט 44 מיליון הקטרים"

פרטים על החקלאות ברוסיה 

לשוק הרוסי יש ארבע תכונות המשפיעות על רמת אימוץ הבינה המלאכותית.

דיגיטליזציה נמוכה.במתחם האגרו-תעשייתי הרוסי יש מעטיםחדירת טכנולוגיות IT. משרד החקלאות של רוסיה תמך בדיגיטליזציה של המתחם האגרו-תעשייתי הרוסי לפני חמש שנים, אך רק 5% מהחברות במגזר החקלאי ניצלו זאת. וזה לא AI, אלא טכנולוגיות פשוטות כמו אוטומציה של דיווח.

לאחוזות חקלאיות גדולות יש רמת דיגיטליזציה גבוהה יותר.לעתים קרובות יותר הם משתמשים ביישום מובחן של דשנים, מעוניינים לחזות יבולים, לפקח על מצב השדות ולבקר באופן אוטונומי ציוד. אבל אפילו הם משתמשים בפתרונות מפוזרים המכסים צורך אחד או שניים. 

יש מעט מוצרים מורכבים בשוק הרוסי,המשלבים את כל המידע ויוצרים תאום דיגיטלי של המשק החקלאי, אם כי הביקוש לכך גבוה. ניטור מקיף של תנאי הקרקע מעלה את הפריון של גידולים חקלאיים ב-20% לפחות.

פיצול של מפעלים חקלאיים אלה.תכונה נוספת של השוק הרוסי - איןפורמטים ופרוטוקולים נפוצים של נתונים להעברתם. בגלל זה, מידע עבור AI מאוחסן בצורה מקוטעת וקשה לנתח אותו. לפעמים מידע חשוב אינו זמין באופן אלקטרוני כלל.

יש מעט ציוד מהייצור שלנו.לפני הטלת הסנקציות ברוסיה, הם השתמשוטכנולוגיה מערבית - למשל, החברה האמריקאית ג'ון דיר. לתחזוקה שלו, יש צורך בחלקי חילוף מיובאים, וניתן להחליף את הקושחה רק במכוני שירות רשמיים. בשל העובדה שהחברה הפסיקה את פעילותה ברוסיה, בקרוב יהיה בלתי אפשרי להשתמש במכונות שלהם.

יש יצרנים מקומיים בארץ"חומרה" ותוכנה למתחם האגרו-תעשייתי. כך למשל, חברת Cognitive Pilot, המפתחת מערכות בקרה "חכמות" מתקדמות למכונות חקלאיות. אבל כדי להגדיל את הפתרונות הללו ולהגדיל את מספר הציוד המורכב בבית עם מודולים רוסיים מותקנים, יש צורך בזמן.

קשיים עם מומחי הסבה.חקלאים ואגרונומים רבים לומדים על המדויקחקלאות רק לאחר קורסי רענון. מומחים עשויים לאחסן מידע על התחומים שלהם על נייר או בראש, ולא במערכת מידע. כאשר אדם פורש או עובר למפעל חקלאי אחר, יש לשחזר את הידע הזה מאפס. יחד עם זאת, הגיל הממוצע של חקלאי בעולם הוא 55 שנים, מצב זה תואם בערך את המציאות הרוסית (אם כי הוא בירידה). חלקם מוכנים לעשות הסבה מקצועית, אך רבים אינם מקבלים חינוך חדש או אינם יכולים להרשות לעצמם השכלה נוספת.

למרות כל הקשיים, הסיכויים להחקלאות הרוסית היא טובה, כי לרוסיה יש משאבי קרקע עצומים. שטח קרן הקרקע של הפדרציה הרוסית עלה על 1.7 מיליארד דונם, מתוכם כ-22% הם קרקע חקלאית. השאלה היא שצריך לעבד את האדמות האלה כמו שצריך - ובינה מלאכותית תעזור בכך.

"חקלאים ואגרונומים רבים לומדים על חקלאות מדויקת רק לאחר השתלמויות"

AI במקום או יחד עם אדם 

מומחים מתלבטים במשך שנים אם AI יכוללהחליף אדם. כמובן שזה יעזור לחברות בינוניות וגדולות לקבל החלטות ולחסוך כסף הודות לעיבוד כמויות אדירות של מידע, הדמיה של ממצאים, המלצות איכותיות וניתוחים. אבל עד כה אין מוצרים בשוק שסומכים על AI לצורך הערכת מומחים, הגדרת יעדים, תכנון ובקרת משימות.

יש בעיות בתחום המשפטי:יש צורך ליצור מסגרת חקיקתית להסדרת פעילויות באמצעות AI, כדי לקבוע מי יהיה אחראי לטעויות שלה. ואדם לא מוכן מבחינה פסיכולוגית לוותר על השליטה בטכנולוגיה.

אבל מקצועות חדשים יופיעו, והעבודה תשתנה ולהפוך לאינטליגנטי יותר. עד 2025, 97 מיליון מקומות עבודה חדשים ייווצרו מכיוון שאנשים, מכונות ואלגוריתמים יעבדו יותר ויותר יחד, כך צופה הפורום הכלכלי העולמי. עם התפתחות הטכנולוגיה, יהיה צורך בכוח אדם מוסמך יותר עם כישורים דיגיטליים.

הענף החקלאי יעבור שינוי חלקילמשרדים בערים, משם ינהלו את הנעשה בשטחים. הפעולות השגרתיות הן אוטומטיות, אבל האדם משרשרת קבלת ההחלטות לא הולך לשום מקום.

קרא עוד:

צמח על מאדים מייצר חמצן בקצב של עץ ממוצע

פיזיקאים קיררו אטומים לתיעוד טמפרטורות. הם קרים פי מיליארד מהחלל החיצון.

דינוזאור קטן "הפך" לאבן חן. הוא כמעט בן 100 מיליון שנה