Was der Aufschwung der künstlichen Intelligenz für die Landwirtschaft bedeutet
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Was der Aufschwung der künstlichen Intelligenz für die Landwirtschaft bedeutet

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Was bedeutet der Aufstieg der KI in der Landwirtschaft für zukünftige Prozesse und die Lieferkette? Einige argumentieren, dass die KI bei der Bekämpfung von Krankheiten helfen und für die Umwelt von Vorteil sein könnte, während sie gleichzeitig intelligente Landwirtschaft und Robotik einführt. Aber könnte KI in der Zwischenzeit menschliche Arbeitskräfte ersetzen? Und ist das für alle Beteiligten wünschenswert?

Es besteht kein Zweifel daran, dass künstliche Intelligenz (KI) unglaublich schnell wächst und in  immer mehr Branchen weltweit eingesetzt wird - viele davon profitieren von Automatisierung  und maschinellem Lernen. Eine dieser Branchen ist die Landwirtschaft. Doch was bedeutet der Aufstieg der KI in der Landwirtschaft für künftige Prozesse und die Lieferkette? Einige  argumentieren, dass KI bei der Bekämpfung von Krankheiten helfen und sich positiv auf die  Umwelt auswirken könnte, während sie gleichzeitig intelligente Landwirtschaft und Robotik  einführt. Aber könnte KI in der Zwischenzeit menschliche Arbeitskräfte ersetzen? Und ist das für  alle Beteiligten wünschenswert? 

 

Was sind künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen? 

 

Künstliche Intelligenz, kurz KI, sind Systeme und Maschinen, die die menschliche Intelligenz und  das menschliche Verhalten nachahmen sollen. Man geht davon aus, dass KI uns das Leben  erleichtert, indem sie komplexe Aufgaben erledigt und selbstständig lernt, indem sie die Masse  an Informationen nutzt, die sie sammelt, ohne dass wir diese Informationen in das Design  implementieren müssen: maschinelles Lernen oder kurz ML. Die Möglichkeiten scheinen endlos  - und die folgenden sind nur einige wenige Beispiele. 

 

Die Vorteile von KI in der Landwirtschaft 

 

Laut Verified Market Research wurde der Wert von KI in der Landwirtschaft im Jahr 2019 auf  689,35 US-Dollar geschätzt und wird bis 2027 voraussichtlich 1413,88 Millionen US-Dollar  erreichen - was bedeutet, dass wir in Zukunft viel mehr Innovationen und Investitionen  erwarten können. 

Angesichts des wachsenden Produktionsbedarfs und des Anstiegs der menschlichen  Bevölkerung, die sich seit 1960 verdoppelt hat, wird die Entwicklung neuer Technologien immer  notwendiger, um die Nachfrage zu decken und die Welt effizienter zu ernähren. Wir haben nur  sehr begrenzte Flächen, die wir nutzen können, und diese werden von Minute zu Minute  knapper, was eine Zunahme der "intelligenten Landwirtschaft" und des Wohnungsbaus  erforderlich macht. Wird KI dabei helfen, dies zu erleichtern? 

Darüber hinaus zielt KI in der Landwirtschaft darauf ab, Krankheiten bei Nutzpflanzen zu  erkennen, Schädlinge zu bekämpfen, die Bodengesundheit zu überwachen und die  Arbeitsbelastung zu verringern. Diese drastische Effizienzsteigerung könnte den Ertrag erhöhen,  was die Notwendigkeit einer Ausweitung der Landnutzung verringern könnte. Die künstliche  Intelligenz in der Landwirtschaft fällt neben anderen neuen Technologien unter den Begriff  "intelligente Landwirtschaft". 

KI könnte Produktionsprobleme zu geringeren Kosten lösen - und sich dabei auch als  nachhaltigere Lösung erweisen. Im Zuge von Cop26 macht sich die Weltbevölkerung  zunehmend Gedanken über die Notwendigkeit, die Netto-Null-Ziele zu erreichen, was den  Einsatz von KI in der Landwirtschaft passender denn je erscheinen lässt.

 

Smart Farming als Chance begreifen 

 

Wie bereits kurz erwähnt, handelt es sich bei Smart Farming um ein Managementkonzept, das  darauf abzielt, die Branche mit den Mitteln auszustatten, die sie benötigt, um fortschrittliche  Technologien wie KI, IoT (Internet der Dinge), Big Data (die das Tracking ermöglichen),  Überwachung, Automatisierung und Analyse von Systemen und Prozessen einzusetzen. Nokia ist eines von mehreren Unternehmen, die für sich in Anspruch nehmen, einen positiven  Wandel in der Branche voranzutreiben. Sie haben eine Miniserie entwickelt, in der die Zukunft  der intelligenten Landwirtschaft mit Branchenexperten diskutiert wird. Sie definieren Smart  Farming als Oberbegriff für IoT, KI, Big Data und Robotik. Die Umsetzung dieser spannenden  Technologien könnte den Betrieb autonomer Gewächshäuser ermöglichen, die das Land und  die Pflanzen mit Wasser versorgen, um das Wachstum zu fördern. Darüber hinaus könnten sie  Leckagen in der Bewässerung aufspüren und bei der Optimierung von Bewässerungssystemen  helfen, so dass weniger Frischwasser verschwendet, wird: ein weiterer Gewinn für die so  wichtigen nachhaltigen Praktiken! 

Darüber hinaus wurde vor kurzem international über die Einführung eines Ampelsystems  diskutiert, das den Kohlenstoff-Fußabdruck von Lebensmitteln anzeigt - nicht unähnlich dem,  was Sie vielleicht schon auf Nährwertkennzeichnungen gesehen haben: Rot zeigt an, dass das  Produkt möglicherweise viel mehr der täglich empfohlenen Menge verbraucht als andere.  Wenn die künstliche Intelligenz dazu beitragen kann, die Lebensmittelproduktion nachhaltiger  zu gestalten, dann könnte dies dazu beitragen, dass die Verbraucher weniger "rot" sehen, was  sie möglicherweise vom Kauf abhält. 

 

Robotik: Lösung oder Science-Fiction? 

 

Um den oben erwähnten Produktionsbedarf in der Landwirtschaft der Zukunft zu decken,  könnten sich bald mehr Landwirte der Robotik zuwenden. Das Internet der Dinge (IoT)  unterstützt dies durch Drohnen, Scantechnologie und Bilder, die es den Landwirten  ermöglichen, die Ernten schnell zu überwachen, indem sie große Flächen schnell scannen und  potenzielle Bedrohungen für Pflanzen und Tiere sofort erkennen. Roboter können auch zur  Unterstützung der täglichen Arbeit in der Landwirtschaft eingesetzt werden - wie praktisch! Interesting Engineering geht ausführlich auf die Entwicklung dieser Art von Drohnen und  Robotern ein. Ein Beispiel ist Ecorobotix. Ecorobotix ist eine leichte, solarbetriebene GPS Drohne, die völlig autonom ist und den ganzen Tag laufen kann. Ihre Hauptaufgabe besteht  darin, mit Hilfe ihrer Kamera Unkraut zu erkennen und zu besprühen. Sie behauptet auch, 90 %  weniger Herbizide zu verbrauchen, was viel besser für die Umwelt sein könnte - und ist 30 %  billiger als herkömmliche Mittel. Es ist leicht vorstellbar, dass dies einen Teil der menschlichen  Arbeitskräfte ersetzen könnte. 

Eine andere Form der Robotik, die den Menschen ersetzen könnte, sind nano-Technologien:  eine Reihe von Robotern, die die Umwelt schützen sollen. Sie sollen Unkraut jäten, hacken und  bei der Ernte helfen. Wenn sich diese Art von Robotern und Drohnen durchsetzt, könnte das 

das Ende des frühen Sonnenaufgangs bedeuten - wenn man bedenkt, dass diese Roboter  wahrscheinlich schon vor dem Aufwachen mit der Arbeit beginnen werden. Aber was noch  wichtiger ist: Könnte dieser Aufstand der Roboter das Ende der historischen Menschlichkeit in  der Landwirtschaft bedeuten? Dies wird von vielen als problematisch - ja sogar erschreckend - empfunden, da so viele Gemeinschaften auf der ganzen Welt von der Arbeit in der  Landwirtschaft abhängen, um ihre Familien zu ernähren. 

 

Erkennung von Pflanzenkrankheiten 

 

Trotz der Befürchtung, dass die KI die Menschheit praktisch zwecklos machen könnte - eine  Befürchtung, die in vielen Branchen weit verbreitet ist -, können wir die umfangreichen  Vorteile, die sie für die Landwirtschaft mit sich bringt, nicht einfach ignorieren. Krankheiten sind  einer der Hauptnachteile, wenn es um die Ernteerträge geht, und ihre Erkennung ist sicherlich  mit Herausforderungen verbunden. Der ohnehin schon überlastete Landwirt wird kaum viel Zeit  aufwenden können, um jede Pflanze auf seinem Feld auf Anzeichen von Krankheiten zu  untersuchen. 

Anzeichen von Krankheiten zu beobachten, in der Regel durch Identifizierung von abnormalem  Wachstum oder krankheitsverursachenden Organismen. KI hofft, mit Fernerkundung  (Beobachtung der Felder, ohne die Pflanzen zu berühren) helfen zu können, und Landwirte  können mit Hyperspektralbildern und 3D-Laserscans Probleme auf großen Ackerflächen  erkennen. 

KI und die Weiterentwicklung von Smartphones ermöglichen eine höhere Genauigkeit und  Zuverlässigkeit, indem Deep Learning für die bildbasierte Pflanzenerkennung eingesetzt wird. In  einer wissenschaftlichen Zeitschrift wurde gezeigt, wie dies möglich ist: Anhand eines  öffentlichen Datensatzes mit über 50 000 Bildern gesunder und kranker Pflanzen wurde das KI System darauf trainiert, 14 Pflanzenarten und 26 Arten von Krankheiten zu erkennen. Ihr  Modell erreichte eine beeindruckende Trefferquote von 99,35 %. Die Klassifizierung dieser  Krankheiten kann den Landwirten helfen, robuste Strategien zu entwickeln, um sie unter  Kontrolle zu halten. Neben der Überwachung von Nutzpflanzen können KI und ML auch bei der  Erkennung von Schädlingen und der Bodengesundheit helfen - beispielsweise bei  Nährstoffmangel. Tragischerweise könnte es laut FAO nur noch 60 weitere Ernten geben.  Instrumente zur Verbesserung der Bodengesundheit könnten dazu beitragen, diese Möglichkeit  zu verringern - so ist zu hoffen! Ein Artikel der Re-Soil Foundation dokumentiert das Argument  des Imperial College London, dass KI helfen könnte, den Stickstoffgehalt im Boden  vorherzusagen, einen übermäßigen Einsatz von Düngemitteln zu vermeiden und andere damit  verbundene Umweltschäden zu verhindern. Alles in allem sind die Auswirkungen dieser  Technologien sehr vielversprechend. 

Die möglichen Vorteile der KI in der Landwirtschaft liegen klar auf der Hand, und es wird  interessant sein zu sehen, wie sie sich in den nächsten Jahren weiterentwickeln wird - aber  könnte dies das Ende der menschlichen Arbeit bedeuten?

Ob zum Guten oder zum Schlechten, das wird nur die Zeit zeigen.

 
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