Как искусственный интеллект применяется в сельском хозяйстве?

ИИ стал одной из важнейших технологий во всех областях, включая образование, банковское дело, робототехнику, сельское хозяйство и т. д. В сельскохозяйственном секторе он играет очень важную роль и помогает преобразовать сельскохозяйственную отрасль.

ИИ спасает сельское хозяйство от различных факторов, таких как изменение климата, рост населения, проблемы с безопасностью пищевых продуктов и занятостью в отрасли. Благодаря ИИ современная система сельского хозяйства вышла на новый уровень.

Искусственный интеллект улучшил производство сельскохозяйственных культур, а также мониторинг, сбор, переработку и сбыт продукции в режиме реального времени. Различные высокотехнологичные компьютерные системы разработаны для определения важных параметров, таких как обнаружение сорняков, качество урожая, наличие вредителей и т. д.

В сельском хозяйстве фермерам необходимо обладать знаниями об удобрениях, почвенных ресурсах, пестицидах для различных культур, циклах выращивания и орошения, а также о погодных эффектах.

Только вредители ежегодно уничтожают до 40% мирового урожая, и фермерам теперь приходится производить больше продовольствия, используя меньше воды и энергии. Быстрая урбанизация также привела к глобальной нехватке сельскохозяйственных рабочих, что означает, что фермерам необходимо снизить свою зависимость от рабочей силы.

Применение ИИ в сельском хозяйстве

ИИ в сельском хозяйстве — это применение информационных технологий и ИИ для решения задач сельскохозяйственного производства. С развитием ИИ в сельском хозяйстве появилось множество новых приложений этой технологии, способствующих повышению производительности и эффективности производства, минимизируя при этом риски и производственные затраты.

Преимущества ИИ для сельского хозяйства огромны. Именно поэтому эта технология находит всё более широкое применение в сельскохозяйственном производстве и возделывании сельскохозяйственных культур.

Прогноз погоды и цен

Устройства для анализа прогнозов погоды являются одним из способов применения искусственного интеллекта в сельском хозяйстве. Они используются для сбора и анализа данных о погоде, тем самым прогнозируя будущие погодные условия и помогая фермерам выбирать правильное время для посадки и ухода за сельскохозяйственными культурами.

Современные устройства анализа прогнозов погоды часто оснащены датчиками и измерительными технологиями, такими как спектрометры, атмосферные спектрометры, измерители влажности и температуры воздуха, радары, спутниковые системы, а также технологиями моделирования погоды на основе алгоритмов ИИ.

Устройства прогнозирования погоды очень полезны для фермеров, помогая им принимать решения в соответствии с погодными условиями. Например, если устройство предсказывает сильный дождь в ближайшие дни, фермеры могут принять решение отложить обработку пестицидами или сбор урожая, чтобы обеспечить сохранность урожая и минимизировать риск его потери.

Благодаря прогнозированию цен ИИ может помочь фермерам получить более точное представление о ценах на продукты питания в ближайшие недели, что может помочь им максимизировать прибыль.

Мониторинг здоровья растений

Качество урожая во многом зависит от типа почвы и её питательности. Алгоритмы на основе искусственного интеллекта помогут выявить дефицит питательных веществ в почве, чтобы фермеры могли своевременно восполнять их запасы и предупреждать о вредителях, наносящих вред посевам.

Система мониторинга здоровья растений, предназначенная для мониторинга и предоставления информации, предоставляет данные о влажности почвы, питательных веществах, концентрации CO2, температуре, влажности воздуха и других показателях, связанных со здоровьем растений.

Система работает, используя датчики для сбора данных, а затем анализируя их с помощью алгоритмов искусственного интеллекта. Результаты анализа предоставляются фермерам или сельскохозяйственным экспертам, чтобы они могли принимать обоснованные решения о выращивании и уходе за сельскохозяйственными культурами.

Системы мониторинга состояния почвы и растений могут помочь фермерам оптимизировать производство, повысить производительность и снизить затраты. Они также помогают исследователям в сельском хозяйстве лучше понимать, как функционируют растения и окружающая их среда, и разрабатывать решения для повышения производительности и качества сельскохозяйственной продукции.

Сельскохозяйственные роботы

Роботы широко используются в различных областях, в основном в производстве, для выполнения сложных задач. Сегодня компании, занимающиеся разработкой ИИ, разрабатывают роботов для сельскохозяйственного сектора. Эти роботы с ИИ разработаны таким образом, чтобы выполнять множество задач в сельском хозяйстве.

Эти роботы могут использоваться для мониторинга, управления, ухода за посевами, сбора урожая, а также для более эффективного использования удобрений и пестицидов. Они также могут помочь повысить производительность, снизить затраты и уменьшить воздействие сельского хозяйства на окружающую среду.

Возможности сельскохозяйственных роботов включают в себя датчики для мониторинга состояния растений, анализа почвы и прогнозирования погоды, системы управления опрыскиванием и поливом, а также возможность автоматизации таких операций, как сбор урожая. Сельскохозяйственные роботы часто управляются дистанционно или полностью автоматизированы, в зависимости от потребностей пользователя.

Использование сельскохозяйственных роботов может способствовать повышению производительности и эффективности сельскохозяйственного производства, одновременно снижая воздействие этой деятельности на окружающую среду. Однако внедрение сельскохозяйственных роботизированных систем требует значительных первоначальных инвестиций и высокой технической подготовки пользователей.

Роботы с искусственным интеллектом также обучаются проверять качество урожая, обнаруживать и бороться с сорняками, а также собирать урожай быстрее, чем люди. Компании по всему миру выпустили несколько автономных роботов для сбора фруктов, например, роботы для сбора апельсинов, клубники и томатов.

Также разрабатываются автоматизированные системы климат-контроля для полива высокоценных культур. Система «Деметра» оснащена камерами и системами глобального позиционирования (GPS) для управления уборкой урожая на полях. Кроме того, компании также исследуют и разрабатывают различные типы роботов для контроля и уничтожения сорняков.

Интеллектуальное распыление на основе ИИ

Благодаря датчикам на основе искусственного интеллекта фермеры смогут легко обнаруживать сорняки и пораженные ими участки. После обнаружения таких участков можно точно распылять гербициды, что позволяет сократить их расход и сэкономить время.

Многие компании по всему миру, занимающиеся разработкой ИИ, создают роботов, объединяющих технологии ИИ и компьютерного зрения для точного распыления гербицидов. Использование интеллектуальных систем распыления на базе ИИ может значительно сократить количество химикатов, используемых на полях, тем самым повышая качество урожая и способствуя снижению производственных затрат.

Диагностика болезней растений

Системы обнаружения вредителей на базе искусственного интеллекта в сельском хозяйстве являются важным инструментом защиты сельскохозяйственных культур от болезней и вредных насекомых. Система использует модели данных и методы анализа данных с датчиков. Затем система анализирует данные, чтобы определить наличие вредителя, оценить степень его вредоносности и предложить решения.

Системы искусственного интеллекта также могут обнаруживать изменения в росте растений, например, слишком быстрый или слишком медленный рост. Это помогает выявлять проблемы со здоровьем и своевременно вмешиваться в их решение. Своевременные корректировки помогают защитить здоровье растений и повысить продуктивность сельского хозяйства.

Точное земледелие

Точное земледелие — это применение искусственного интеллекта в сельском хозяйстве. Оно использует такие технологии, как машинное обучение, компьютерное зрение и сенсорные технологии, для идентификации, сбора и анализа данных для принятия точных решений в области земледелия и прогнозирования урожайности.

Кроме того, системы точного земледелия используют сенсорную технологию для сбора данных о почве, посевах и окружающей среде для принятия точных решений по ведению сельского хозяйства, таких как полив, удобрение, обрезка и т. д. Эти системы могут свести к минимуму использование удобрений, пестицидов и воды, повышая урожайность и снижая затраты фермеров.

Преимущества ИИ в сельском хозяйстве

ИИ позволяет принимать более взвешенные решения

Предиктивная аналитика — настоящее благо для сельского хозяйства. Она помогает фермерам решать ключевые задачи, такие как анализ рыночного спроса, прогнозирование цен и определение оптимального времени посева и сбора урожая.

Кроме того, машины на базе ИИ могут оценивать состояние почвы и сельскохозяйственных культур, давать рекомендации по удобрениям, следить за погодой и определять качество урожая. Все эти преимущества ИИ в сельском хозяйстве позволяют фермерам принимать более обоснованные решения и вести хозяйство более эффективно.

ИИ помогает сократить производственные затраты

Точное земледелие с использованием оборудования на базе искусственного интеллекта помогает фермерам выращивать больше урожая с меньшими ресурсами и затратами. ИИ предоставляет фермерам информацию в режиме реального времени, позволяя им принимать обоснованные решения на каждом этапе выращивания. Благодаря этим обоснованным решениям сокращаются потери продукции и химикатов, а также обеспечивается эффективное использование времени и средств.

Кроме того, это позволяет фермерам выявлять конкретные участки, требующие орошения, удобрения и обработки пестицидами, что позволяет избежать чрезмерного использования химикатов. Всё это в совокупности приводит к сокращению использования гербицидов, повышению качества урожая и увеличению прибыли при меньших затратах ресурсов.

ИИ сокращает нехватку рабочей силы.

Проблема нехватки рабочей силы в сельском хозяйстве всегда была актуальной. ИИ может решить эту проблему посредством автоматизации сельского хозяйства. Благодаря ИИ и автоматизации фермеры могут выполнять работу без привлечения дополнительных людей. Примерами служат беспилотные тракторы, интеллектуальные системы орошения и внесения удобрений, интеллектуальные опрыскиватели, программное обеспечение для вертикального земледелия и роботы-уборщики урожая на базе ИИ. Машины и оборудование, управляемые ИИ, работают гораздо быстрее и точнее, чем люди.

Проблемы применения ИИ в сельском хозяйстве

Учитывая преимущества ИИ для устойчивого сельского хозяйства, внедрение этой технологии кажется логичным шагом для каждого фермера. Однако есть и некоторые существенные проблемы:

Фермеры не знакомы с устройствами на базе ИИ

Несмотря на многочисленные преимущества использования ИИ в сельском хозяйстве, большинство фермеров во всем мире до сих пор не знакомы с решениями и оборудованием на базе ИИ. Для решения этой проблемы компаниям, занимающимся разработкой ИИ, следует предоставлять фермерам базовое оборудование, а после того, как они с ним освоятся, предлагать им более совершенную технику.

Отсутствие опыта работы с новыми технологиями

Внедрение искусственного интеллекта и новых сельскохозяйственных технологий в развивающихся странах может быть непростой задачей. Продавать такие технологии в регионах, где они ещё не применяются, будет сложно. В этих регионах фермерам необходима поддержка и обучение со стороны компаний, занимающихся разработкой технологий, или компаний, занимающихся продажами, чтобы использовать передовые технологии.

Вопросы конфиденциальности и безопасности

Поскольку до сих пор нет чётких правил и политик в отношении использования ИИ, это может вызвать множество юридических проблем. Более того, использование программного обеспечения и интернета может привести к проблемам с конфиденциальностью и безопасностью, таким как кибератаки и утечки данных. Всё это может создать серьёзные проблемы для владельца фермы или фермера.

Короче говоря, технологии искусственного интеллекта будут продолжать развиваться и активно применяться для анализа, мониторинга и прогнозирования различных воздействий окружающей среды на урожайность и качество сельскохозяйственных культур. Кроме того, учитывая реальное воздействие изменения климата, точное прогнозирование погоды помогает фермерам принимать правильные решения о времени и видах возделывания для максимизации прибыли.