Как искусственный интеллект поможет фермерам

В современном мире, население которого к 2050 году увеличится до 10 млрд. человек, производство достаточного количества еды является первоочередной задачей сегодня и потенциальным кризисом завтра. По некоторым оценкам, для удовлетворения нужд все растущего населения фермерам нужно увеличить производительность своих хозяйств аж на 70%. Вопрос в том, как это сделать. И тут возможным решением могут стать последние достижения в области искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект уже меняет сельское хозяйство

Искусственный интеллект уже сегодня трансформирует сельскохозяйственную отрасль. Так, крупные производители уже вовсю используют преимущества таких технологий, как самоходные тракторы, GPS-навигацию и спутниковое картирование. Активно внедряются и системы, использующие машинное обучение — умные сенсоры и ирригационные системы, способные наиболее оптимально выбирать место и время для полива, вноса удобрений и т.д..

Однако как насчет малых фермерских хозяйств, общая площадь которых не превышает гектара пахотных земель, но которые в совокупности производят до 70% всего продовольствия в мире? Многие из этих фермеров живут в бедных ресурсами регионах и с весьма ограниченным доступом даже к базовым цифровым технологиям. Может ли искусственный интеллект помочь им повысить урожайность и накормить голодных? Оказывается, может.

Умное приложение AI Sowing App

Примером тому является пилотный проект в индийском штате Андхра-Прадеш, где компания Microsoft совместно с International Crop Research Institute for Semi-Arid Tropics (далее — Icrisat) помогает местным аграриям воспользоваться преимуществами машинного интеллекта для повышения урожайности своих полей. В прошлом году Icrisat получила от Microsoft грант на разработку решений, ориентированных на экологичное сельское хозяйство в развивающихся странах. Созданное приложение AI Sowing App использует информацию о климате за последние 30 лет, прогнозы погоды в режиме реального времени, а также продвинутое моделирование на основе Azure AI. В результате аграрии получают на свои смартфоны исчерпывающие инструкции по времени сева, идеальной глубины посевов, количеству необходимого навоза и т.д..

В первый год в проекте участвовало 175 владельцев арахисовых ферм. Большая часть аграриев, следуя традициям, производит сев в начале июня. Однако те, кто решил последовать рекомендациям AI Sowing App, были вознаграждены почти 30%-м увеличением урожая. На второй год проекта приняло участие уже 3 тыс. фермеров, выращивающих помимо арахиса кукурузу, рис и хлопок. В среднем выигрыш от использования систем c искусственным интеллектом составляет от 10% до 30%, в зависимости от выращиваемой культуры и местности.

Проект FarmBeats — более экологичный способ фермерства

Другой проект Microsoft — FarmBeats, проводимый на ферме Dancing Crow Farm (штат Вашингтон, США), использует сеть продвинутых сенсоров для измерения влажности и температуры почвы, а также летающие дроны для аэросъемки. Полученные данные транслируются на облачный сервер, которые уже и выдает детальную информацию по состоянию угодий с точностью до одного квадратного метра. Используя эти технологии, владелец фермы способен принимать точные решения о том, когда сажать, когда поливать, сколько использовать удобрений, когда собирать урожай и т.д.. Подобный подход позволяет экономить на рабочей силе, снижая, тем самым, затраты, и повышая эффективность производства.

Сокращение пищевых отходов

Согласно данным ООН, увеличение производительности ферм является лишь частью решения проблемы продовольственной безопасности все растущего населения. Не менее важным является и сокращение количества еды, которую мы теряем каждый год. Так, согласно оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, человечество ежегодно выбрасывает до 1,3 млрд. тонн еды. И тут искусственный интеллект также может быть полезен. Одним из способов повлиять на ситуацию — обеспечить быструю и безопасную доставку скоропортящихся продуктов от фермы до перерабатывающего комбината.

Именно этим и занимается новая информационная управляющая система на молочном заводе компании Australian Consolidated Milk. Спроектированный для обработки до 200 млн. л молока, комбинат использует информационную систему, использующую технологии Microsoft Dynamics 365 и Azure Cognitive Services для автоматизации процесса перекачки привозимого молока. Одновременно с мониторингом качества продукции ведется детальная история поставок, с помощью которой возможно отследить путь каждой партии молока от фермы до магазина.

Помимо этого Australian Consolidated Milk использует и систему температурного мониторинга, использующую сеть сенсоров, а также технологии Azure AI и SQL для своевременной детекции температурных флуктуаций в хранилищах и транспортных цистернах. В этом случае фермерам и водителям оперативно посылается предупреждение. Если система обнаруживает сбой в электропитании, она может быстро выслать на место происшествия транспорт, не дожидаясь, пока дела пойдут еще хуже.

Потенциальные экономические последствия от использования подобных технологий выходят далеко за рамки ферм, использующих их сегодня. Проекты, подобные описанным выше, дают представление о том, как мы можем помочь сельскохозяйственным предприятиям любого размера и в любой точке мира увеличить производительность своих полей наиболее экологически безопасным способом.