我们(men)生活在计算机时(shí)代,由计(jì)算机驱动的机器(qì)是新的(de)劳动力。完全依赖人工的工(gōng)作(zuò)正在(zài)减少。我(wǒ)们现(xiàn)在所处的时代是拖(tuō)拉机和其他农用机器自动驾(jià)驶(shǐ)的时代,再也没有什么事情是一成(chéng)不变的了。在过去(qù)的二十年(nián)里(lǐ),农业经历了巨大的变(biàn)化;人们会惊讶地发(fā)现:人工智能正以惊人的方式重新塑造着粮食种植(zhí)业(yè)。
这是个好消息(xī),因(yīn)为机器智能(néng)肯定会(huì)降(jiàng)低(dī)与人(rén)工相关的(de)低效率(lǜ)。令人惊讶的(de)是,甚至(zhì)是(shì)在农业领域,这(zhè)些技术进步是如何在自动更新上(shàng)运(yùn)行的,因(yīn)此专业提出精(jīng)准农(nóng)业的概念。精准农业是(shì)借助新型机器,在控制成本的同时优化产量(liàng),促进(jìn)和保持可(kě)持续性。这(zhè)包括保护(hù)环境、保护(hù)土地(dì)、水(shuǐ)和空气,减少浪费。减(jiǎn)少使用(yòng)农药、化肥和其他化(huà)学品,减少燃料(liào)消耗,减少碳排放,节约更多的自然资源和能源,一代又一代的地球未来居民(mín)将依靠(kào)它。
通过垂直农(nóng)业,城市(shì)地区不需要再全部依赖(lài)农村地区的食物消费,虽然城市地(dì)区的人民缺乏(fá)大面积的耕地,但他们可以利用高层建筑中的空间,废弃的区域或是(shì)创造一些地方(fāng)来种植食物(wù)。在(zài)不(bú)同时期(qī)在灌溉(gài)和施肥所浪(làng)费的滞后(hòu)时(shí)间已经(jīng)改为灌溉施肥(féi),即施肥和灌溉相结合的过程。将肥(féi)料添加到灌溉系(xì)统中,是商业种植者(zhě)最常使用的。
但(dàn)机器人要想抓(zhuā)住某(mǒu)个物体并(bìng)与之互动,不仅需要能够(gòu)识别环境(jìng)中的物(wù)体,还需要了解这些物体是(shì)如何在机器人要想抓住某物并与(yǔ)之互(hù)动(dòng),不仅需要能够识别环境中的事物,还需要了解环境中(zhōng)的(de)这些物体是如何在(zài)物理上相互联系的,它(tā)们彼此(cǐ)之间的连(lián)接方式,如葡萄藤上的(de)水果(guǒ)或蔬菜。然(rán)后(hòu),系统需要了(le)解(jiě)这种关(guān)系如何(hé)通知机器人如何抓住并从其环(huán)境(jìng)中移除(chú)物体,把握规划是一个基(jī)本要素,因(yīn)此,从某个角度上来说(shuō),机(jī)器人应用于农业比工业(yè)更加(jiā)复杂。
对于小(xiǎo)型农场来说(shuō),人类对杂草控(kòng)制(zhì)所付出的努力是很见成(chéng)效的。这是因(yīn)为人们要(yào)花时间(jiān)去“看到”和消除整个农(nóng)田(tián)中的杂草(cǎo)。要实现(xiàn)大规(guī)模(mó)食品种(zhǒng)植的这一(yī)目标,人(rén)们根本无法承担起所需(xū)的时间和(hé)资源。因此(cǐ),人们需要使用除草剂和设计机器人来帮助控制杂草。定期喷洒会在农场(chǎng)周围(wéi)留下大量不必要(yào)的除草剂(jì),这既(jì)浪费资(zī)源又浪费(fèi)劳力(lì)。而这个解决方案将是一个仅针对杂草(cǎo)的(de)杂(zá)草控制过程,快速,高效,并且对农场产(chǎn)量没有影响。
随着视觉和协作喷雾机器人的出现,计算机视觉和机器学(xué)习相结(jié)合,重新定义了杂草(cǎo)控制(zhì)。视觉(jiào)和喷(pēn)雾智能机器(qì)是控制杂草(cǎo)的新方法,因为它可以消除90%的(de)除草剂(jì),同时确保清除杂草。它(tā)具有“感知和(hé)决定”的功能(néng),使其可(kě)以看到每个植物并决(jué)定对(duì)它们进行(háng)适当的处理,机器喷(pēn)嘴(zuǐ)可以在机器(qì)自主驾驶经过时实时清除不需要的杂(zá)草。
人(rén)工智能追求的就(jiù)是速度、效能(néng)和便利性。使用人工智能,机器人(rén)可以处理令人(rén)类感(gǎn)到压(yā)力的任务。根据一份(fèn)报告所说,蔬菜专家Richard Hassell领导了克(kè)莱姆森大学的海岸研究和教(jiāo)育中(zhōng)心的一个(gè)科(kē)学家小组,他们曾推出了一种机(jī)器人系统,可以将抗(kàng)病的根系移植到(dào)茁壮的植物(wù)顶部(bù),速(sù)度之快就像你说(shuō)完一句话(huà)一样。
另一方面(miàn),农业(yè)无人(rén)机能使农民和无(wú)人机飞行员(yuán)提高效率(lǜ),比如农作物监测、农(nóng)作物(wù)种(zhǒng)植、畜牧管理、农药喷洒、灌溉绘(huì)图(tú)等等。无人机可用于土(tǔ)地侦察,植物斑点病处理和一般的农场管理。精细农业(yè)希望能利用新技术来提高农作物的产量和盈(yíng)利(lì)能力(lì),同时(shí)降低种植作(zuò)物所需的传统(tǒng)投入(土地(dì)、水、肥料、除草剂(jì)和(hé)杀虫剂)。
如果种(zhǒng)植者有一天能摘(zhāi)下来,第二天就把它放在杂货店的货(huò)架上,那就(jiù)是(shì)营养价值和风味的顶(dǐng)峰!这就是农业市场消费趋势的发展方向。人们(men)在饮(yǐn)食中需要新鲜的(de)农产品,但是,要生产出(chū)质量、营养(yǎng)价值和口味(wèi)始(shǐ)终很高的新鲜农产品(pǐn),意味(wèi)着种植(zhí)者需要在食品(pǐn)消费(fèi)地(dì)附近开始生产。目前,果蔬的物流(liú)供应线比较长,可以吃到产品的保质期(qī),降低最终客户的体验。
对安全(quán)可靠的食物供应的信心是人(rén)类的基本需求(qiú)。但人(rén)口增长、劳(láo)动力(lì)短(duǎn)缺和(hé)土地退化威胁着可持(chí)续(xù)性(xìng)。农(nóng)业产业需要用更少的钱(qián)做(zuò)更多(duō)的事,因此机器人相关技术和(hé)人工智能正在迎接挑战。而3D视觉和(hé)人(rén)工(gōng)智能的突破(pò),无(wú)疑能够(gòu)在农业领域,更加具有可操作性。有学(xué)者曾提到,第四次工业革命,会(huì)是以人工(gōng)智能,清洁能源,机器人技术(shù),量子(zǐ)信息技术(shù),可控核聚(jù)变(biàn),虚拟现实以及生物技术(shù)为主的(de)技术革命。
当前国际分工的主要特点是: (1) 发达国家之间(jiān)工业部门内部的分工向纵深发展(zhǎn),普遍实现产品专业化、零部件专业化(huà)、工艺专业化的(de)分工(gōng)。(2) 发达国家(jiā)与发展中国家(jiā)间,传(chuán)统的工业(yè)国与农业国之(zhī)间的分工(gōng)形(xíng)式虽(suī)然存在,但已大大削弱(ruò)。占主导地位(wèi)的是工业部门(mén)内部劳动密集型产品 (或工序) 与资本和技术密集型产品 (或工序) 之间(jiān)的分工。
国际(jì)分工的发展,使社会劳动得到(dào)了节约,劳(láo)动生产率也得到(dào)了提(tí)高,但农业的地(dì)位始(shǐ)终(zhōng)是贯穿从第一次到第三次工(gōng)业革命的,机器人和相关机(jī)械化也最后会回到(dào)农业(yè)。我们的工作正渐渐被机器人所(suǒ)接管,无法否认,机(jī)器人技术的(de)发展(zhǎn)是大势所(suǒ)趋,机(jī)器人技术的发展会影响(xiǎng)到任何行业。除了(le)提(tí)高效率,机器人还能确保流程和(hé)产品的(de)效(xiào)率和有效性,减少滞后时间(jiān)和增加产量(liàng)。
同时,对安全可(kě)靠的食物供应的信心也是人类(lèi)的基本需求(qiú)。但人口增长、劳动力短缺和土地退(tuì)化威胁着可(kě)持(chí)续性,农业产业需(xū)要(yào)用更少的钱做更(gèng)多的(de)事。机器人技术和人(rén)工智能正在迎接(jiē)挑战,因为农(nóng)场学着像精益工厂一样运转。高科技、清洁(jié)、数据丰富,为更可持续的未来服务。总之,我们可以选择关注这种可(kě)能(néng)会引发人们(men)失业的未来发(fā)展趋势(shì),也(yě)可以选择(zé)接(jiē)受这(zhè)种变(biàn)化。事实上,机器(qì)人+视觉系统就(jiù)是食品种(zhǒng)植的未来,而(ér)人工智能正(zhèng)在推(tuī)动。