我们生活在(zài)计算机时代,由计算机驱动的机器是新的劳动力。完全依(yī)赖人工的工作正在(zài)减少。我们现在所处的时代是拖拉机和其他农用(yòng)机器自(zì)动驾驶的时代,再也没有什(shí)么事(shì)情是一成不变(biàn)的了。在过去的二(èr)十年里,农业经(jīng)历了巨(jù)大的变化;人们会惊讶地发现(xiàn):人工智能正以惊人的方(fāng)式重新塑造着粮食种(zhǒng)植业。
这(zhè)是个好消息(xī),因为(wéi)机器智能肯定(dìng)会降低与(yǔ)人工相(xiàng)关(guān)的低(dī)效率。令(lìng)人惊讶的是(shì),甚至是在农(nóng)业领域,这些技术进步是如何(hé)在(zài)自动更新上运行的,因此专业(yè)提出精(jīng)准农业(yè)的概念。精准农业(yè)是借助新型机器(qì),在控制成本的同时优(yōu)化(huà)产量,促进(jìn)和保持可持续性。这包括保护环境(jìng)、保护土地(dì)、水和空(kōng)气,减少浪费。减少使用农药、化肥和其他化学品,减少(shǎo)燃料消耗,减(jiǎn)少碳排放,节约(yuē)更多的自然资源和能源,一(yī)代又一(yī)代的地球未来居民将依靠它。
通过垂(chuí)直农业(yè),城市地区不需要再全部依赖农村地(dì)区的(de)食物(wù)消费,虽然城市地区的人民(mín)缺(quē)乏大面积(jī)的耕地,但他们(men)可以利用高层建(jiàn)筑中的空间(jiān),废弃的区域或(huò)是创造(zào)一些地方来(lái)种植(zhí)食物。在不同时期(qī)在灌溉(gài)和施肥(féi)所(suǒ)浪费的滞后时(shí)间(jiān)已经改为灌(guàn)溉施肥,即施肥和灌溉相结合的过(guò)程。将肥料添加到灌溉系统中,是(shì)商业种植者最(zuì)常使用的。
但机(jī)器人要想抓住某个物体(tǐ)并与之互动(dòng),不仅(jǐn)需要(yào)能(néng)够识别环(huán)境中的(de)物体,还需要了(le)解这些物体(tǐ)是如何在机器人要(yào)想抓住(zhù)某物(wù)并与之互动(dòng),不(bú)仅需要能够识别环境中的事(shì)物,还需要了解环境中的这些物体是(shì)如(rú)何(hé)在(zài)物理上相互联系的,它们彼(bǐ)此之间的连接方(fāng)式(shì),如(rú)葡萄藤上的水果或蔬(shū)菜。然后,系(xì)统需要了解这种关系如何通知机(jī)器人如何抓住(zhù)并从其环境中移除物体,把握规(guī)划是一个(gè)基本要素,因此,从某个角度上来说,机(jī)器人(rén)应用于农业比工业更加(jiā)复杂。
对(duì)于小(xiǎo)型(xíng)农(nóng)场来说,人类(lèi)对杂草控制所付(fù)出的努力(lì)是很见成效的。这是因为(wéi)人(rén)们要花时间去“看到(dào)”和(hé)消除整(zhěng)个农田中(zhōng)的(de)杂草。要实(shí)现大规模食品种(zhǒng)植的这(zhè)一(yī)目标,人们根(gēn)本无法承担起所(suǒ)需的时间和资源(yuán)。因(yīn)此,人们需要使(shǐ)用除草剂和设计机器人来(lái)帮助控制(zhì)杂草。定期喷洒会在农场周围(wéi)留下大量不必(bì)要的除(chú)草(cǎo)剂,这(zhè)既浪(làng)费(fèi)资源又浪费劳力(lì)。而这个解(jiě)决方案(àn)将是一(yī)个仅针对杂草的杂草控制过程,快速,高效,并且对农场产量没有(yǒu)影响。
随着视觉和协作喷雾机器人(rén)的(de)出现,计(jì)算机视觉(jiào)和(hé)机器学习相结合,重新定义了杂草控(kòng)制。视觉和喷雾智能机(jī)器(qì)是控制(zhì)杂草(cǎo)的新方法,因为它可以消除90%的(de)除(chú)草剂,同(tóng)时确保清除(chú)杂草(cǎo)。它(tā)具有“感知和决定”的功能,使(shǐ)其可以看到每个植物并决定对它们进(jìn)行适当的处理,机器喷嘴可以在机(jī)器(qì)自主驾(jià)驶经(jīng)过时实时清(qīng)除不需要的杂(zá)草。
人工智能追求的就是速度、效能和便利(lì)性。使用人工智能,机器人可以处理令人类感(gǎn)到压力的任务。根据一份(fèn)报(bào)告所(suǒ)说,蔬(shū)菜(cài)专家Richard Hassell领导了克莱姆森大学的(de)海岸研究和(hé)教(jiāo)育中心的一个科(kē)学家小(xiǎo)组,他们曾推出了一种(zhǒng)机(jī)器人系统(tǒng),可以将抗病的根系移植到茁壮(zhuàng)的(de)植物顶部,速度之快就像(xiàng)你说完一句话一样。
另一(yī)方(fāng)面,农业无人机能使农民和无人(rén)机(jī)飞行员提高效率,比如农(nóng)作(zuò)物(wù)监测、农作物种植、畜(chù)牧(mù)管理、农药喷(pēn)洒(sǎ)、灌溉绘图等等。无人机(jī)可(kě)用于土地侦察,植(zhí)物(wù)斑点病处理(lǐ)和(hé)一(yī)般的农场管理(lǐ)。精细农业希望能(néng)利用新技术来提高农(nóng)作(zuò)物的产(chǎn)量和盈(yíng)利(lì)能力,同时(shí)降低种植作物所需的传统投入(土(tǔ)地、水、肥(féi)料、除草剂和杀虫剂(jì))。
如果(guǒ)种(zhǒng)植(zhí)者有一(yī)天能摘(zhāi)下来,第二(èr)天就把它放在杂(zá)货店(diàn)的(de)货架上,那就是营养价(jià)值和风味的(de)顶峰!这就(jiù)是农业市场消费趋势的(de)发展方向。人们在饮食中需(xū)要新鲜(xiān)的农(nóng)产品,但是,要生(shēng)产出质量(liàng)、营养(yǎng)价值和口味(wèi)始终很高的新(xīn)鲜农产品,意(yì)味着种(zhǒng)植者需(xū)要在食品消(xiāo)费地附近开(kāi)始生(shēng)产。目前(qián),果蔬的(de)物(wù)流供应线比较长,可以(yǐ)吃到产品的保质期,降低(dī)最(zuì)终(zhōng)客户(hù)的体验。
对安全可靠的食物供应的信心是人类的基(jī)本需(xū)求。但人口(kǒu)增长、劳(láo)动力短缺和土地退化威胁着可持续(xù)性。农业产业需要(yào)用更少的钱做更多的事,因此机器人相(xiàng)关(guān)技术(shù)和人(rén)工智能正在迎接挑战。而3D视觉和人工智能的(de)突破,无疑能(néng)够在农业领(lǐng)域,更加具有(yǒu)可操(cāo)作性。有学(xué)者曾提到,第四次工业革命,会是以(yǐ)人工智能,清洁能源,机器人技术(shù),量子信息技术(shù),可控核聚(jù)变,虚拟现实以及生物技术为主的技术(shù)革(gé)命。
当前国际分工的主要特点是: (1) 发(fā)达国(guó)家(jiā)之间(jiān)工业部(bù)门内部的分工向纵深(shēn)发展,普遍(biàn)实现产(chǎn)品专业化(huà)、零部件专(zhuān)业化、工(gōng)艺专业化的分工。(2) 发达国家与发展(zhǎn)中国家间,传(chuán)统的工业国与农业国之间的分工形式虽然存(cún)在,但已大大削弱(ruò)。占(zhàn)主导(dǎo)地位的是工业(yè)部门内部劳动密集(jí)型产品 (或工序) 与资本和技术密集型产品 (或工序) 之间的分(fèn)工。
国(guó)际分(fèn)工的(de)发展(zhǎn),使社会劳(láo)动得到了节约,劳动生产率也得到了(le)提高,但(dàn)农(nóng)业的(de)地位始(shǐ)终是贯穿从第一次到第三次(cì)工业革(gé)命的,机器人(rén)和(hé)相关机械化(huà)也(yě)最(zuì)后会回到农业(yè)。我们的(de)工作正(zhèng)渐渐被机器(qì)人所接(jiē)管,无法(fǎ)否(fǒu)认,机器人技术的发展是大势所(suǒ)趋,机器人(rén)技术的发展会影响到任何(hé)行业。除了提高效率,机器人还能(néng)确(què)保(bǎo)流程和产品(pǐn)的效率和有效(xiào)性,减(jiǎn)少滞后时间和增加产(chǎn)量。
同时,对安全可靠(kào)的食物供应的(de)信心也是(shì)人类的基本需求。但人口增长、劳动力短(duǎn)缺和土(tǔ)地退化威胁着可持续性,农业产业需要用更少的(de)钱(qián)做更多的事。机器人技(jì)术(shù)和人工智(zhì)能正在迎接(jiē)挑战(zhàn),因为(wéi)农场学着(zhe)像精益工(gōng)厂一样运转。高科技(jì)、清洁、数据丰富(fù),为更可持续的(de)未来服(fú)务。总之,我们可以(yǐ)选择关注这(zhè)种可(kě)能会引发人们失业的(de)未来发展趋势,也可以选择接受这种变化(huà)。事实上(shàng),机器(qì)人+视(shì)觉系统就(jiù)是食品种植的未来(lái),而人(rén)工智(zhì)能正在推动。