Искусственный интеллект как инструмент развития органического сельского хозяйства в Китае

Сельское хозяйство является основой выживания и развития человека, а также одной из важных областей применения технологий искусственного интеллекта. Технология искусственного интеллекта может собирать и анализировать большие объемы сельскохозяйственных данных, обеспечивать интеллектуальную поддержку принятия решений и услуги, а также обеспечивать точность, автоматизацию и интеллектуальность сельскохозяйственного производства, тем самым повышая эффективность сельского хозяйства, снижая сельскохозяйственные риски, увеличивая отдачу от сельского хозяйства и обеспечивая безопасность сельского хозяйства [5].

История искусственного интеллекта как нового научного направления начинается в середине XX века. Американский информатик Джон Маккарти придумавшим термин «искусственный интеллект» [3].

Искусственный интеллект простыми словами - это метод, позволяющий компьютеру, управляемому компьютером роботу или программному обеспечению мыслить разумно, подобно человеку [2]. ИИ достигается путем изучения моделей человеческого мозга и анализа когнитивного процесса.

Благодаря технологии Интернета вещей различные объекты, такие как оборудова- ние для спринклерного орошения, теплицы, фермы и т.д., подключаются для реализации интеллектуального управления, точного контроля температуры, влажности, объема орошения и т.д., повышения эффективности сельскохозяйственного производства и снижения энергопотребления [6].

Например, на сельскохозяйственных угодьях, где выращивается органическая кукуруза, установлено множество датчиков влажности почвы и метеорологических станций для сбора температуры, влажности, скорости ветра и другой информации и передачи ее на облачную платформу через беспроводную сеть. На облачной платформе с помощью анализа данных и алгоритмов можно определить текущее содержание влаги в почве и потребности сельскохозяйственных культур в воде, а также обеспечить точное орошение, управляя исполнительными механизмами системы орошения.

Точное органическое земледелие использует технологию искусственного интеллекта для мониторинга и прогнозирования роста урожая в режиме реального времени, такую как индекс растительности почвы, метеорологические данные и т.д., для расчета планов внесения удобрений и орошения, сокращения растраты ресурсов и повышения урожайности и качества.

С помощью датчиков и машинного зрения можно не только осуществлять мониторинг окружающей среды, регулировать параметры орошения, внесения удобрений, климат-контроля в теплицах и прогнозировать время сбора урожая. Он также может отслеживать рацион, рост и физические нагрузки животных в режиме реального времени, тем самым повышая урожайность и качество органического сельского хозяйства.

Использование технологий искусственного интеллекта, таких как алгоритмы машинного обучения и распознавания изображений, для обеспечения автономного и точного внесения удобрений, орошения и прополки сорняков.

Интеллектуальная сельскохозяйственная техника в основном включает беспилотные летательные аппараты, беспилотные транспортные средства, интеллектуальные комбайны, интеллектуальные сеялки и т.д. [1, 4, 7].

Интеграция беспилотных летательных аппаратов с технологией искусственного интеллекта может эффективно решать такие проблемы, как восприятие сельскохозяйственной ситуации и операции по защите растений на крупномасштабных органических сельскохозяйственных угодьях или фруктовых садах.

Беспилотные транспортные средства используют различные технологии, включая радар, лазер, ультразвук, GPS, одометр, компьютерное зрение и т.д., чтобы воспринимать окружающую среду с помощью передовых вычислительных систем и систем управления, выявлять препятствия и различные знаки и планировать подходящие траектории для управления движением транспортного средства.

Применение искусственного интеллекта в органическом сельском хозяйстве включает в себя робототехнику. Сельскохозяйственные роботы могут использоваться при посадке фруктовых садов, пересадке и прививке черенков, сборе урожая, инспекции и сборе информации. Например, роботы могут использоваться для управления почвы и идентификации химических веществ, что позволяет фермерам работать более научно.

В процессе органического насаждения профилактика вредителей и болезней является важным вопросом. Технология искусственного интеллекта может использовать алгоритмы распознавания изображений и глубокого обучения для своевременного выявления вредителей и болезней и разработки соответствующих планов профилактики и борьбы с ними.Например, дроны и камеры используются для патрулирования сельскохозяйственных угодий, а системы точного распыления используются для целенаправленного распыления лекарств, тем самым сокращая использование пестицидов и затраты.

Технология Интернета вещей используется для реализации управления прослеживаемостью органической сельскохозяйственной продукции. Благодаря непрерывному мониторингу и регистрации происхождения и процесса производства органической сельскохозяйственной продукции в режиме реального времени гарантируются качество и безопасность органической сельскохозяйственной продукции во время обращения и продажи органической сельскохозяйственной продукции, а потребителям помогают понять источник и качество органической сельскохозяйственной продукции.

Искусственный интеллект может быстро и точно определять внешний вид, размер, цвет и т.д. продуктов и классифицировать их. Он может сочетать такие технологии, как распознавание изображений, голоса и электронный нос, для обеспечения качества и безопасности сельскохозяйственной продукции и повышения конкурентоспособности на рынке.

Возьмем в качестве примера органические яблоки: благодаря применению технологии искусственного интеллекта можно записывать и отслеживать информацию обо всех аспектах посадки органических яблок, внесения удобрений, полива, сбора урожая, транспортировки и продажи, в этом процессе применение технологии искусственного интеллекта позволяет реализовать несколько уровней мониторинга и управления, таких как:

• -    мониторинг и регулирование в режиме

реального времени различных факторов окружающей среды, таких как температура почвы, влажность, рН, питательные вещества и т.д., для обеспечения выращивания высококачественных органических яблок.

• -    внедрите интеллектуальное орошение

и детализированное управление для повышения коэффициента использования влаги сельскохозяйственными культурами и сокращения отходов.

• -    с помощью GPS, RFID и других технологий происхождение, процесс выращивания, сбор и транспортировка органических яблок точно отслеживаются, что обеспечивает их прослеживаемость.

• -    с помощью таких технологий, как блокчейн, информация о продукте записывается в неизменяемую бухгалтерскую книгу для обеспечения подлинности и прозрачности информации.

Преимущества применения технологии искусственного интеллекта в сельском хозяйстве в основном заключаются в следующих аспектах:

• -    повысить эффективность органического сельскохозяйственного производства;

• -    сократите затраты на рабочую силу;

• -    улучшите качество органической сельскохозяйственной продукции;

• -    снижайте себестоимость продукции органического сельского хозяйства;

• -    сократите использование удобрений и пестицидов, сэкономьте водные ресурсы и повысьте уровень устойчивого развития органического сельского хозяйства.

Проблемы применения технологии искусственного интеллекта в сельском хозяйстве в основном включают следующие аспекты:

• 1.    Проблемы с качеством данных. Технология искусственного интеллекта требует большой поддержки данными, а источ-

• ники данных в области органического сельского хозяйства относительно фрагментированы, и существуют определенные проблемы с качеством и целостностью данных, что создает определенные трудности при применении технологии искус-
• ственного интеллекта.

• 2.    Нехватка талантов. Технология искусственного интеллекта требует профессиональных талантов. В настоящее время в сельских районах Китая наблюдается относительная нехватка научных и технологических талантов, а профессиональные знания технического персонала относительно просты, что создает определенные трудности для продвижения и применения технологии искусственного интеллекта.

• 3.    Вопросы безопасности и конфиденциальности. Работа систем искусственного интеллекта требует большого объема данных, которые могут касаться личной информации фермеров и коммерческой тайны. Как обеспечить безопасность и конфиденциальность этой информации – вопрос, на который необходимо обратить внимание.

Выводы. Технология искусственного интеллекта является важной движущей силой современной научно-технической революции, и она привнесла новые возможности и вызовы в развитие сельского хозяйства. Как крупная сельскохозяйственная страна, Китай должен в полной мере использовать преимущества технологии искусственного интеллекта, активно реагировать на вызовы технологии искусственного интеллекта, содействовать глубокой интеграции технологии искусственного интеллекта и сельского хозяйства и добиваться качественного развития сельского хозяйства.