摘要:将人工智能(AI)技术,如机器学习、计算机视觉、知识图谱、自然语言处理、智能机器人等,与农业生产的各个环节(如种植、养殖、采收、销售等)进行深度融合,通过智能化的感知、分析、推理、决策和执行,实现农业的精细化、高效化、绿色化和智能化的新型农业发展模式。
“人工智能+农业”的定义可以概括为:
将人工智能(AI)技术,如机器学习、计算机视觉、知识图谱、自然语言处理、智能机器人等,与农业生产的各个环节(如种植、养殖、采收、销售等)进行深度融合,通过智能化的感知、分析、推理、决策和执行,实现农业的精细化、高效化、绿色化和智能化的新型农业发展模式。
简单来说,就是让机器像农业专家一样“看”、“想”、“学”和“干”,从而赋能整个农业产业链。
定义的核心内涵解析:
这个定义可以从以下几个层面来深入理解:
1. “感知”(看):
传统农业:依赖人的肉眼观察和经验判断。
AI+农业:利用传感器、无人机、卫星遥感和摄像头等物联网设备,7x24小时不间断地收集田间地头的海量数据,如土壤湿度、酸碱度、养分、光照强度、气温、作物长势、病虫害迹象等。AI是处理这些“大数据”的大脑。
2. “分析”与“推理”(想):
传统农业:决策基于代代相传的经验,不确定性高。
AI+农业:利用机器学习算法和知识图谱,对收集到的数据进行分析、建模和预测。例如:
预测模型:预测病虫害的发生概率、未来的天气变化对作物的影响、作物最佳采收时间等。
诊断模型:通过图像识别,判断叶片上的斑点是什么病害,或者植株是否缺少某种营养元素。
优化模型:分析历史数据,为农民推荐最优的播种密度、灌溉方案和施肥配方。
3. “决策”与“执行”(干):
传统农业:所有农事操作均需人工完成。
AI+农业:基于分析结果,AI系统可以自动做出决策并驱动智能装备执行。
智能农机:无人拖拉机、无人插秧机、无人收割机等可以基于AI路径规划实现精准作业。
自动化系统:AI系统可以控制精准灌溉系统,只在需要的地方浇灌需要的水量;控制无人机对出现病虫害的特定区域进行精准施药,大大减少农药使用。
“人工智能+农业”的主要应用场景:
应用领域-->具体技术与应用 -->带来的价值
精准种植/养殖-->基于传感器和AI算法进行变量施肥、精准灌溉、智能温室环控(温、光、水、气)、牲畜健康监测(通过图像或声音分析)-->降本增效:节省水、肥、药、饲料成本;提质增产:优化生长环境,提升产量和品质。
智能监测与预警-->无人机/卫星遥感巡田,通过计算机视觉识别作物长势、病虫害早期症状、杂草分布-->减少损失:提前预警,防止灾害扩大;绿色环保:减少盲目用药,保护环境.
智能农机与机器人-->无人驾驶拖拉机、自动播种/收割机器人、果蔬采摘机器人、除草机器人。 -->解决劳动力短缺:替代重复性、高强度劳动;**提升作业精度与效率:24小时不间断工作.
产后管理与销售-->AI对农产品进行自动分级(根据大小、色泽、瑕疵)、预测市场价格走势、优化供应链物流路径。-->提升产品价值:标准化分级,优品优价;减少损耗:优化库存和物流。
与传统农业和智慧农业的区别:
传统农业:主要依赖人力和经验,是“体力农业”和“经验农业”。
智慧农业:是一个更广的概念,指利用任何信息技术(如物联网、大数据、云计算、GPS等)来管理农业。物联网是智慧农业的“感官和神经”,负责收集数据。
人工智能+农业:是智慧农业的高级阶段和核心大脑。AI是智慧农业的“大脑”,负责处理数据、做出决策。 没有AI的深度参与,智慧农业可能只停留在数据收集和简单控制的层面。
总结:
“人工智能+农业”的本质是一场生产工具的深刻革命。它将农业生产从以“人”为核心的经验驱动模式,转变为以“数据”为核心的智能驱动模式,最终目标是构建一个资源节约、环境友好、产出高效、产品安全的现代农业体系,是应对全球粮食安全挑战、实现农业可持续发展的关键路径。
来源:JAX的科技小讯