“AI农夫”PK“传统农人”,谁能赢?

“AI农夫”PK“传统农人”,谁能赢?
2024年05月21日 15:45 四川在线

四川在线记者 蒋君芳 成都观察 邹嘉语

在AI助力下,没有种田经验的“小白”,能让一亩田的产出达到平均水平、甚至更高吗?为了验证答案,近日,一场“AI农夫”和“传统农人”的PK赛在崇州市的高标准农田里拉开序幕。

这场“天府粮仓”人工智能水稻种植挑战赛由中国农业科学院都市农业研究所、成都市天府粮仓国家现代农业产业园管委会、崇州市农业农村局、崇州市蜀兴农业公司共同举办,成都市农业农村局提供支持。共有10支队伍参赛,由一支“AI农夫”队对阵九支“传统农人”队,每支队伍管理的土地为100亩。

“天府粮仓”人工智能水稻种植挑战赛。

“AI农夫”队由中国农业科学院都市农业研究所开发的AI算法提供技术指导,一名资历较浅的农业职业经理人负责具体操作执行。其余9个团队均是有多年经验的农业职业经理人,根据自己的种田经验操盘管理。秋收时,比赛组委会将组织专家级专业机构对10块参赛田进行测产,对综合收益进行分析,多维度对10支团队的种植结果进行综合评审。

“AI农夫”PK“传统农人”,谁能赢?5月20日,四川在线记者带着疑问来到崇州,现场观看了几支队伍的前期准备工作,采访了“AI农夫”队的技术负责人,以及传统农人对AI的看法和期待。

AI是如何学会种田的?

“90后”高颖是崇州的一位农业职业经理人,2021年开始系统学习种田,也许是因为”经验少、资历浅“,她被选为“AI农夫”队的具体操作执行者。眼下,她的100亩田地正处于“泡田”阶段,“把土层泡‘软’了,后期好耕耙和插秧,这几天就要把秧苗插下去。”对于AI种田,高颖心怀期待,“虽然学习种田两三年了,但和老一辈相比,我还有很多不足的地方,尤其是在对病虫害的判断和防治上。”

5月21日,AI团队摄像头拍到的高颖负责的田块画面,目前正处于泡田阶段,近期将开始插秧。

AI能否补足高颖的短板?

“对水稻病虫害的判断和防治,是我们前期训练AI的一个重点。”中国农业科学院都市农业研究所水稻AI种植技术团队成员康子秋告诉四川在线记者,要让AI掌握判断病虫害的能力,首先要让AI去认识大量的病虫害下水稻呈现出的生长数据是什么样的,比如说叶子的颜色、斑点分布等,“所以,大量的数据收集是关键。”

去年的水稻种植周期内,康子秋和团队成员在崇州市有关部门的协助下,选定了6块试验田先期开展AI技术在崇州水稻种植上的应用探索,进行大量的数据采集和算法验证,这其中就包括了病虫害数据等。

除了病虫害,水稻生长过程中会产生海量数据,哪些才是关键数据?

康子秋说,水稻生长周期里有返青、拔节、抽穗、完熟等关键节点,往往需要匹配相应的农事操作。他举例说,比如水稻拔节时,往往是追肥的好时机。但靠肉眼,尤其是对新手而言,很难准确判断水稻是否处于这一关键期,“基于一套水稻生长模型,我们的AI算法可以通过对采集的数据和图像进行处理与解析,相对准确地判断出水稻是否到了拔节阶段,然后给出具体的农事建议。”

作为技术支撑团队,康子秋和团队基本不需要出现在水稻种植现场,“我们前方有‘眼睛’。”原来,高颖管理的100亩田地上,安装了一组高科技设备,包括摄像头、传感器等,“这些设备,加上卫星数据,就能够将水稻生长的实时生长数据传送到后台。”

AI会完全取代人力吗?

眼下,各支队伍都在相继进入插秧阶段。伴随比赛正式开始,许多人发出相同样疑问:AI会完全取代人力吗?

“不会!我们的目的,是希望通过AI赋能,降低新农人水稻种植‘门槛’,让‘新手’迅速变身‘老把式’。”康子秋说,这也是为什么团队在给这个AI工具命名时,加上了“辅助决策”这样一个限定语。

这样的目的,源自现实需要。

“年轻人不愿意种田,原因有很多,除了效益问题,还和技术门槛有关。”高颖说,虽然现在种田手段越来越机械化,但仍有不少环节需要人工去判断,这对很多从小就没怎么接触种田的年轻人来说,并不容易。

而无论是从主观上,还是客观条件上来看,AI种田完全取代人力目前还不现实。之前,康子秋和团队成员在温室大棚里实践了AI种地理论,当年的番茄产量就达到了平均水平,在第二个种植周期,有望超过平均水平。”但和温室大棚有很大不同,室外操作难度更大,温度、湿度、光线等关键因素都是不可控制,这对AI提出了更高要求,AI可能随时会遇到新问题,然后再通过学习解决问题,这个过程中,需要有一个有技术基础的农人打配合。”康子秋说,对于眼下即将开始的这场PK,输赢并不重要,“对我们而言,更重要的是,通过比赛验证AI赋能水稻种植的能力,知道AI的长处和不足在哪里,为下一次升级工作提供数据支撑和决策依据。”

中国农业科学院都市农业研究所在崇州运用AI算法管理的一处温室大棚。

康子秋笃信,结果会一年比一年好。他说:“2019年开始,我们的团队曾连续三年参加了在荷兰举行的全球人工智能农业控制挑战赛,在温室大棚内种番茄等农作物。第一年,所有的AI团队都败给了人工团队,但到第三年情况完全反转。这说明通过不断学习,AI的能力可以不断进步。”

传统农人期待的AI种田

四川在线记者采访发现,虽然是竞争对手,但农业职业经理人都表达了对AI种田的好感和期盼。这种好感,和之前在种田新技术上的受益有关。农业职业经理人任健告诉记者,自己现在使用的一项技术,对提高种田效率很有帮助。

这项技术源自崇州市近年来引进的中化农业崇州MAP技术服务中心。中心负责人介绍,土地长势的高矮、稀疏,所反射出来的波长是不一样的,利用卫星技术收集这些波长,再通过一套计算方式能对农作物的长势进行判断,“结果投射在大屏上,颜色浅的表示长得还不错,颜色深的表示长势一般,这时就需要派人去现场查看具体情况。这样能大大提高巡田效率,降低巡田成本。”

“这些年,种田领域出现了很多新技术,无论是年轻一辈还是老一辈,都对科技赋能生产力有了更深的认识,更愿意接受新事物。”成都市天府粮仓国家现代农业产业园管委会相关负责人也表示,希望“AI种田”能早日转化为新质生产力,为“天府粮仓”建设助力。

虽然持欢迎态度,参赛选手之一的农业职业经理人叶志祥还是有担忧:“AI种田肯定要增加设备投入,如果花的钱太多,综合算下来就不划算了。”

中国农业科学院都市农业研究所的工作人员正在田地里安装设备。

这个担忧,康子秋已算过账:“我们现在测算下来,一亩田设备成本大概在100元左右,未来有望降低到三四十元/亩。”

设备成本降低的空间,在于“天地联动”,康子秋说,“我们的AI算法其实可以大量运用卫星数据。但现阶段很多卫星数据我们读取得还不好,需要用地面数据辅助解读,一旦我们破译了更多卫星数据和水稻生长的关系,就能减少地面设备投入。这一次的挑战赛,我们也会在实践中做好更多数据破译工作。”

中国农业科学院都市农业研究所供图

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