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种草莓大赛,40位科学家用AI击败种植高手!

种草莓大赛,40位科学家用AI击败种植高手!
2020年10月20日 20:54 信息时报

  原标题:种草莓大赛,40位科学家用AI击败种植高手!

  经过近三个月的角逐,国内首届草莓AI种植大赛的第一赛季终于在上周结束了。

  据主办方提供的现场数据显示,人工智能队整体领先顶尖农人队。“这次是‘人机竞赛’,但也要探索人机协同,将人工经验数据化,为产区提供参考模型。”多多农研大赛组委会负责人兰克表示,目前数据并不代表最终结果,更希望AI队伍和顶尖农人队伍,能够摸索出一套帮助中小种植者提升效益的最优解决方案。

  对于此次赛果,有吃货并不认同:我都没尝过,好吃的才算赢!

  AI队伍领先175%

  7月20日,在联合国粮食及农业组织指导下,由中国农业大学和拼多多联合举办的第一届“多多农研科技大赛”在云南昆明启动,4支来自全球的AI队伍与4支来自中国草莓种植强县的顶尖农人队伍,展开了为期120天的高原草莓种植挑战赛。如今比赛过半,根据大赛技术支持方,云南省农业科学院的专家团队测定数据显示,在成熟周期内果实数量对比上,智多莓、AiCU、NJAI.莓、CyberFarmer.HortiGraph四支AI队全面领先,整体均值超过顶尖农人队175%以上。

  而在平均果重指标上,CyberFarmer.HortiGraph、NJAI.莓、智多莓3支AI队伍均处于领先水平;纪荣喜劳模工作队,则成为了唯一一支超过AI的顶尖农人队。在云南省农业科学院研究员阮继伟博士眼中,比赛的8支队伍“各显神通”,很快适应了高原气候下的草莓种植作业,成功将云南草莓产季提前了60天以上。

  | 比赛基地中,第二个产季的花序已开始开花挂果(摄影/穆功) |

  顶尖农人队伍也用上了各自的“绝招”,尝试与AI一争高下。

  来自江苏的全国劳动模范纪荣喜,从家乡背来了油渣“秘方”作为底肥;艳九天巾帼队的孙郁晴和王琪通过调节水质酸碱度,促进草莓植株的铁元素吸收。接下来的第二个产季中,孙郁晴和队友们计划收集分析温室内pH值、温湿度等数据,对灌溉施肥进行更精细化控制,以提高单位面积产出和效益。

  阮继伟博士向大牌场BIG观察员分析称,在第一个产季中,各AI队伍已逐渐熟悉大赛自动化作业平台,并且通过数据分析、算法策略制定了更加精细化的水肥管理方案,在产量上有着不错的成绩。“接下来更需要关注第二个产季的数据,顶尖农人组在产量上也有可能后发制人。”

  “黑科技”助力草莓种植自动化

  大牌场BIG观察员了解到,本次参赛的农人代表,都是业内有名的种植达人,技术水平毋庸置疑。而AI团队能够在第一阶段取得领先,当中黑科技功不可没。在比赛的两个月中,AI队伍通过探索新技术,帮农人实现了“一键种植”。

  这4个独立的AI温室,应用了荷兰骑士(Ridder)集团的智能化环境控制计算机及水肥一体化系统,其集成超过50套传感器,可实时读取温湿度、光照强度值、二氧化碳浓度等45条生产环境参数,并根据预设条件对超过30条灌溉、通风参数进行自动化控制。

  | CyberFarmer.HortiGraph在AI温室内加装的摄像头(摄影/穆功) |

  40余位来自不同学科、不同领域的青年科学家,通过竞赛专用的API接口,挑战利用创新算法完善各自的AI模型,用人工智能实现“无人值守”的草莓种植。“通过聚类算法、图像识别算法、碰撞算法等多种策略,我们在探索训练一套更聪敏的AI模型。它就好比医生,对草莓生长、环境情况进行‘问诊’,自动进行精细化的控制。”智多莓队长程飙介绍说,AI农业一定不是昂贵的实验室技术,他们希望通过比赛探索出真正应用到云南本土的解决方案,为小农户提供高性价比解决方案。

  目前,这支由11位来自中国科学院自动化研究所、昆明市农科院等专家组成的团队,正在尝试将决赛中摸索出的阶段性成果,在昆明周边种植草莓的家庭农场、合作社之中做部署实验。来自CyberFarmer.HortiGraph联队的林森、郑建峰两位博士队长,则尝试运用超过9种算法,把人工智能技术、专家经验、模型系统进行融合,建成一套标准化的草莓种植智慧决策系统。

  大牌声音:

  未来4年农业AI市场超百亿元

  比赛赛程过半,AI团队领先优势明显,但多方声音均认为,这一结果并不代表农业种植者是“输家”。多多农研科技大赛评委、中国农业大学信息与电气工程学院教授李道亮认为,新一代的农民,和上一代农民已有很大差别,新的生产方式必然要颠覆传统作业模式,“像这次草莓挑战赛中,就要通过智能系统把作物规律挖出来学习,探索实现智能识别、智能学习、智能决策、智能作业,这也是未来无人农业的核心。”

  国外调研机构BIS Research前不久发布的《2019-2024年农业市场的全球人工智能(AI)分析与预测》报告指出,最新的市场情报显示,全球农业AI的市场规模在2019年估计为5.780亿美元,并将以28.38%的复合年增长率增长,预计到2024年将达到20.157亿美元。

  农业中AI的一些流行用例包括预测分析,机器人技术,无人驾驶飞机和自动农用车。根据农业应用,作物保护,天气预报,农业机械自动化和牲畜生长监测是成功实施人工智能的领域。

  在庞大的市场价值驱动下,AI在农业上的应用变得越来越广,而AI技术和农人之间的关系也变为竞争和合作共存关系。多多农研大赛组委会负责人兰克认为,此次比赛虽然是“人机竞赛”,但将产出一批很有价值的“人机协同”种植方案,并输出到更多产区。“我们愿意去做大量的重投入,深度的创新,愿意扎扎实实地改造我们的传统农业,改变流通。”拼多多董事长黄峥如是说。

  大牌场BIG观察员了解到,比赛结果如何都会对农业生产带来积极作用。当前,本次比赛重要参与者拼多多仍在加快向农业产业链上游的研发和投入。如通过与江苏省淡水水产研究所的合作,拼多多为长三角大闸蟹产区制定更适合电商平台的螃蟹销售与生产标准。此外,京东数科与农场合作的AI养猪也在今年落实到多个农场。

  | 位于云南昆明国家高原云果产业园的比赛基地(摄影/穆功) |

  从消费者角度,草莓属于消费水果,种植成品是否成功,消费者也有话语权。

  “数据标准固然是重要参考因素,但种植出来的草莓口感是不是跟数据呈现一样呢?消费者更喜欢AI出品还是农人出品,这个还需要经过市场检验。”长期关注农业生态的电商商家刘铭表示。

  

  

中国农业大学AI
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