Vad den artificiella intelligensens framväxt innebär för jordbruket
Vad innebär AI:s framväxt inom jordbruket för framtida processer och leveranskedjan? Vissa menar att det kan hjälpa till att bekämpa sjukdomar och vara bra för miljön, samtidigt som det introducerar smart jordbruk och robotteknik. Men kan AI under tiden ersätta mänsklig arbetskraft? Och är det att föredra för alla?
Det råder ingen tvekan om att artificiell intelligens (AI) växer i en otroligt snabb takt och används i allt större utsträckning inom globala branscher - varav många drar nytta av automatisering och maskininlärning. En sådan industri är jordbruket. Men vad innebär ökningen av AI inom jordbruket för framtida processer och leveranskedjan? Vissa hävdar att det kan hjälpa till att bekämpa sjukdomar, vara fördelaktigt för miljön, samtidigt som det introducerar smart jordbruk och robotik. Men kan AI under tiden ersätta mänsklig arbetskraft? Och är det önskvärt för alla?
Vad är artificiell intelligens och maskininlärning?
Artificiell intelligens, eller AI i korthet, är system och maskiner som är utformade för att kopiera mänsklig intelligens och mänskligt beteende. Antagandet är att artificiell intelligens kommer att göra våra liv enklare genom att utföra komplexa uppgifter och lära sig självständigt, med hjälp av de mängder av information som den samlar in, utan att vi behöver implementera denna information i utformningen: maskininlärning, eller ML i korthet. Möjligheterna verkar oändliga - och följande är bara några få exempel.
Fördelarna med artificiell intelligens inom jordbruket
Enligt Verified Market Research värderades AI inom jordbruksindustrin till 689,35 dollar år 2019 och beräknas nå 1413,88 miljoner dollar år 2027 - vilket innebär att vi kan förvänta oss att se mycket mer innovation och investeringar i framtiden.
Med en växande efterfrågan på produktion och ökningen av den mänskliga befolkningen, som har fördubblats sedan 1960, behövs utvecklingen av ny teknik alltmer för att möta efterfrågan och föda världen mycket effektivare. Vi har mycket begränsad mark som vi kan använda, och den fylls snabbt upp för varje minut, vilket leder till behovet av en ökning av "smart jordbruk" och bostadsbyggande. Kommer AI att bidra till att underlätta detta?
Dessutom syftar AI inom jordbruket till att upptäcka sjukdomar i grödor, bekämpa skadedjur, övervaka markens hälsa och hjälpa till med arbetsbelastningen. Denna drastiska ökning av effektiviteten skulle kunna öka avkastningen, vilket kan minska behovet av att utöka markanvändningen. AI inom jordbruket faller under paraplyet för smart jordbruk, bland andra framväxande tekniker.
AI skulle kunna lösa produktionsproblem till en lägre kostnad - samtidigt som den också visar sig vara en mer hållbar lösning. I kölvattnet av Cop26 upplever den globala befolkningen en växande oro för nödvändigheten av att nå Net Zero-målen, vilket gör att uppkomsten av AI med jordbruksindustrin är mer passande än någonsin.
Ta reda på vad som gäller angående smart jordbruk
Som kortfattat nämnts ovan är smart jordbruk ett förvaltningskoncept som syftar till att ge branschen möjlighet att använda avancerad teknik som AI, IoT (Internet of Things), Big Data (som kommer att bidra till att möjliggöra spårning), övervakning, automatisering och analys av system och processer.
Nokia är ett av flera företag som hävdar att de driver en positiv förändring inom branschen. De har utvecklat en miniserie som diskuterar framtiden för smart jordbruk med branschexperter; de definierar smart jordbruk som ett paraplybegrepp för IoT, AI, Big Data och robotik. Genom att implementera dessa spännande tekniker skulle man kunna driva autonoma växthus som förser mark och grödor med vatten för att främja tillväxten. Dessutom kan de upptäcka läckor i bevattningsanläggningar och hjälpa till att optimera bevattningssystemen, vilket innebär att mindre färskvatten går till spillo: ännu en vinst för de viktiga hållbara metoderna! Dessutom har det nyligen förts ett internationellt samtal om att införa ett färgsystem med trafikljus som visar livsmedelsprodukternas koldioxidavtryck - inte helt olikt det du kanske har sett på näringsdeklarationer: rött indikerar att produkten kan förbruka mycket mer av dina dagliga rekommendationer än andra. Om AI kan hjälpa livsmedelsproduktionen att bli mer hållbar kan detta bidra till att minska mängden "röda" färger som konsumenterna ser, vilket kan avskräcka dem från att köpa.
Robotik: Lösning eller science fiction?
För att möta det ovannämnda produktionskravet i framtidens jordbruk kan fler jordbrukare snart vända sig till robotteknik. IoT främjar detta ytterligare genom sina drönare, sin skanningsteknik och sina bilder - allt detta gör det möjligt för jordbrukarna att snabbt övervaka grödorna genom att snabbt skanna stora fält och omedelbart upptäcka potentiella hot mot grödor och boskap. Robotar kan också användas för att hjälpa till med den dagliga jordbruksverksamheten - så praktiskt!
Interesting Engineering går in på detaljer om utvecklingen av dessa typer av drönare och robotar. Ett exempel är Ecorobotix. Ecorobotix är en lätt, solcellsdriven GPS-drönare som är helt autonom och kan användas hela dagen. Med hjälp av sin kamera är dess främsta uppgift att upptäcka och spruta ogräs. De hävdar också att de använder 90 procent mindre herbicider, vilket kan vara mycket bättre för miljön - och är 30 procent billigare än traditionella metoder. Det är lätt att se hur detta skulle kunna ersätta en del av den mänskliga arbetskraften. En annan form av potentiella robotar som kan ersätta människor är nano-teknik: en mängd robotar som syftar till att skydda miljön. De är utformade för att rensa ogräs, hacka och hjälpa till med skörden. Om denna uppsättning av robotar och drönare blir vanligast, kan det vara slutet för de tidiga soluppgångarna - med tanke på att dessa robotar troligen kommer att börja arbeta innan vi ens vaknar? Men ännu viktigare, kan detta robotuppror sätta stopp för jordbrukets historiska mänsklighet helt och hållet? Detta upplevs som problematiskt - till och med skrämmande - för många, eftersom så många samhällen runt om i världen är beroende av sitt arbete inom jordbruksindustrin för att försörja sina familjer.
Upptäckt av växtsjukdomar
Trots rädslan för att artificiell intelligens ska göra mänskligheten effektivt meningslös - en rädsla som är utbredd inom ett antal branscher - kan vi helt enkelt inte bortse från de omfattande fördelar som den ger jordbruksvärlden. Sjukdomar är en av de största nackdelarna när det gäller avkastande grödor, och att upptäcka dem innebär verkligen utmaningar. Den redan överarbetade jordbrukaren har sannolikt inte möjlighet att ägna mycket tid åt att observera varje gröda på fältet för att upptäcka tecken på sjukdom, vanligtvis genom att identifiera onormal tillväxt eller sjukdomsalstrande organismer. AI hoppas kunna hjälpa till med fjärranalys (observera fältet utan att fysiskt röra växterna), och jordbrukarna kan upptäcka problem på stora arealer jordbruksmark genom att använda hyperspektral avbildning och 3D-laserskanning. AI och utvecklingen av smartphones möjliggör ökad noggrannhet och tillförlitlighet, med hjälp av djupinlärning för bildbaserad växtdetektering. En vetenskaplig tidskrift visade hur detta var möjligt: genom att använda en offentlig datasats med över 50 000 bilder av både friska och sjuka växter tränade de AI-systemet att identifiera 14 växtarter och 26 typer av sjukdomar.
Deras modell lyckades uppnå en imponerande noggrannhet på 99,35 %. Klassificeringen av dessa sjukdomar kan hjälpa jordbrukare att utveckla robusta strategier för att hålla dem under kontroll. Förutom övervakning av grödor kan AI och ML hjälpa till att upptäcka skadedjur och markhälsa, till exempel näringsbrist. Tragiskt nog finns det teorier om att det potentiellt bara finns 60 skördar kvar (enligt FAO). Verktyg som förbättrar markhälsan kan bidra till att minska denna möjlighet - hoppas man! I en artikel från Re Soil Foundation dokumenteras Imperial College Londons argument: att AI skulle kunna hjälpa till att förutsäga kvävenivåerna i marken, undvika överanvändning av gödselmedel och andra relaterade miljöskador. På det hela taget är konsekvenserna av denna teknik mycket lovande.
Det är tydligt att se de möjliga fördelarna med artificiell intelligens inom jordbruket, och det kommer att bli intressant att se hur den kommer att utvecklas under de närmaste åren - men kan detta innebära slutet för mänskligt arbete?
På gott och ont, det är bara tiden som får utvisa det.