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《未來(lái)農(nóng)業(yè)AI技術(shù)的發(fā)展前景如何?.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、未來(lái)農(nóng)業(yè)AI技術(shù)的發(fā)展前景如何? 人工智能(AI)時(shí)代已經(jīng)降臨。2016年,打敗世界圍棋冠軍的AlphaGo讓AI技術(shù)“聲名大噪”,過(guò)去一兩年,AI在公共安全、教育、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)掀起迅猛發(fā)展的浪潮?! ‖F(xiàn)代農(nóng)業(yè)也正在被數(shù)據(jù)科學(xué)所改變。在部分國(guó)家和地區(qū),AI與農(nóng)業(yè)的“相擁”,數(shù)據(jù)和工具的應(yīng)用,正讓農(nóng)業(yè)變得精準(zhǔn)、高效和“智慧”?! ∞r(nóng)業(yè)AI技術(shù)迅猛發(fā)展 農(nóng)田是一個(gè)充滿(mǎn)變量的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),氣候、土壤、水分、養(yǎng)分、種子等每一個(gè)方面都產(chǎn)生著海量而豐富的數(shù)據(jù)?! ∞r(nóng)民是這些豐富數(shù)據(jù)的收集者,不過(guò),僅僅將孤立單個(gè)的數(shù)據(jù)集
2、中起來(lái)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。將這些數(shù)據(jù)收集并進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)分析,才能提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量,發(fā)掘數(shù)據(jù)的價(jià)值,從而真正找到農(nóng)田問(wèn)題的解決之道?! ‰S著AI技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器學(xué)習(xí)依靠算法分析數(shù)據(jù),并從中學(xué)習(xí),作出決策,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供了更高精度的方案?! ”热纾韫華I公司Atomwise是一家具有代表性的利用人工智能技術(shù)協(xié)助發(fā)現(xiàn)新型藥物和農(nóng)業(yè)化學(xué)品的企業(yè)。類(lèi)似于人工智能學(xué)習(xí)中識(shí)別圖像,該公司開(kāi)創(chuàng)性的AtomNet技術(shù)通過(guò)識(shí)別分子間相互作用模式進(jìn)行自我深度學(xué)習(xí),并利用深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)對(duì)病蟲(chóng)害控制可能具有正效應(yīng)的分子,簡(jiǎn)化了產(chǎn)品研發(fā)初始階段
3、分子的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。2017年6月,孟山都公司與Atomwise公司達(dá)成研究合作協(xié)議,借助人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)作物保護(hù)新產(chǎn)品,推進(jìn)新產(chǎn)品研發(fā),成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中首家與Atomwise合作的公司?! I+農(nóng)業(yè)所帶來(lái)的無(wú)限想象空間,讓世界科技巨頭、新興科技企業(yè)和農(nóng)業(yè)公司等不約而同加大投入、加強(qiáng)研發(fā),因而,農(nóng)業(yè)AI技術(shù)在近年得到了迅猛發(fā)展?! I在作物育種、保護(hù)中的應(yīng)用 一直以來(lái),作物育種家都在尋找特定的表型,幫助作物更高效地利用水、養(yǎng)分,適應(yīng)氣候或抵御病害。要使一株植物遺傳一項(xiàng)有益表型,研究人員必須找到正確的基因序列。但
4、究竟哪一段序列才是正確的基因序列呢?在開(kāi)發(fā)新品種時(shí),育種家總是面臨著數(shù)百萬(wàn)計(jì)的選擇。 從原始數(shù)據(jù)的不同集合中推導(dǎo)出結(jié)論是深度學(xué)習(xí)的特長(zhǎng)。在獲取充足信息后,機(jī)器學(xué)習(xí)能夠預(yù)測(cè)哪些基因最有可能參與植物的某種有益表型,面對(duì)數(shù)百萬(wàn)計(jì)的排列組合數(shù)據(jù),先進(jìn)的軟件可極大地縮小搜索范圍?! ∮纱耍茖W(xué)家們能夠用電腦模擬開(kāi)展早期測(cè)試,以評(píng)估一個(gè)新品種在面臨不同的氣候環(huán)境、土壤類(lèi)型、天氣模式和其他因素條件時(shí)會(huì)如何表現(xiàn)。有了機(jī)器學(xué)習(xí)的幫助,作物育種愈發(fā)精準(zhǔn)與高效?! 〈送猓珹I為作物保護(hù)帶來(lái)的改變也是顯而易見(jiàn)的。當(dāng)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,
5、病害、蟲(chóng)害和雜草問(wèn)題導(dǎo)致的全球糧食產(chǎn)量損失高達(dá)40%。傳統(tǒng)的病害鑒定方法是通過(guò)視覺(jué)檢查完成的。這一方法的普遍問(wèn)題是效率低,并且容易產(chǎn)生人為誤差。然而,對(duì)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō),診斷植物病害本質(zhì)上就是模式識(shí)別。將成千上萬(wàn)張患病植物照片進(jìn)行歸類(lèi)后,機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠確定病害類(lèi)別、嚴(yán)重程度,并在未來(lái)有可能推薦給出解決方案,減少病害帶來(lái)的損失。 在作物育種和作物保護(hù)這兩大現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵領(lǐng)域,AI技術(shù)正助力培育更高效的種子及提供更精準(zhǔn)的植保方案,以更好地滿(mǎn)足增長(zhǎng)中人口的糧食需要,高效利用自然資源?! 〔シN前了解每一粒種子的生長(zhǎng)潛
6、力 在應(yīng)用數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的方法上,一些國(guó)內(nèi)領(lǐng)軍的智慧農(nóng)業(yè)公司借助獨(dú)特的農(nóng)田數(shù)據(jù),結(jié)合前沿科學(xué)及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析技術(shù),為農(nóng)民種植中的關(guān)鍵管理決策提供支持。 在作物育種方面,通過(guò)AI技術(shù)為農(nóng)民提供“播種處方建議”。借助行業(yè)領(lǐng)先的作物遺傳資源庫(kù),他們應(yīng)用預(yù)測(cè)建模和機(jī)器學(xué)習(xí),將種子遺傳學(xué)、病害脅迫、土壤構(gòu)成、水分流動(dòng)、歷史表現(xiàn)等海量