Несмотря на все внимание к новым блестящим инструментам искусственного интеллекта, таким как ChatGPT, проблемам регулирования искусственного интеллекта и сценариям конца света сверхразумных машин, искусственный интеллект является полезным инструментом во многих областях. На самом деле, она обладает огромным потенциалом принести пользу человечеству.
В сельском хозяйстве фермеры все чаще используют инструменты на базе искусственного интеллекта для решения проблем, угрожающих здоровью людей, окружающей среде и продовольственной безопасности. Исследователи прогнозируют, что рынок этих инструментов достигнет 12 миллиардов долларов США к 2032 году.
Как исследователь, изучающий политику в области сельского хозяйства и сельской жизни, я вижу три перспективных направления развития сельскохозяйственного ИИ: федеративное обучение, обнаружение вредителей и болезней и прогнозирование цен.
Объединение данных без их совместного использования
Робототехника, сенсоры и информационные технологии все чаще используются в сельском хозяйстве. Цель этих инструментов - помочь фермерам повысить эффективность и сократить использование химикатов. Кроме того, данные, собранные с помощью этих инструментов, могут быть использованы в программном обеспечении, использующем машинное обучение для улучшения систем управления и принятия решений. Однако эти приложения обычно требуют обмена данными между заинтересованными сторонами.
Опрос фермеров США показал, что более половины респондентов заявили, что они не доверяют федеральным агентствам или частным компаниям свои данные. Это недоверие связано с опасениями по поводу того, что конфиденциальная информация может быть скомпрометирована или использована для манипулирования рынками и нормативными актами. Машинное обучение могло бы уменьшить эти опасения.
Федеративное обучение - это метод, который обучает алгоритм машинного обучения на данных от нескольких сторон без необходимости сторон раскрывать свои данные друг другу. Благодаря федеративному обучению фермер помещает данные на локальный компьютер, к которому алгоритм может получить доступ, вместо того, чтобы передавать данные на центральный сервер. Этот метод повышает конфиденциальность и снижает риск компрометации.
Если удастся убедить фермеров делиться своими данными таким образом, они смогут внести свой вклад в систему сотрудничества, которая поможет им принимать более эффективные решения и достигать своих целей в области устойчивого развития. Например, фермеры могли бы объединить данные об условиях выращивания своего нута, и модель, подготовленная на основе всех их данных, могла бы давать каждому из них лучшие прогнозы урожайности нута, чем модели, подготовленные только на основе их собственных данных.
Гигантский робот, управляемый искусственным интеллектом и вооруженный лазерами, представляет серьезную угрозу для сорняков.
Обнаружение вредителей и болезней
Средства к существованию фермеров и глобальная продовольственная безопасность все больше подвергаются риску из-за болезней растений и вредителей. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, ежегодные мировые потери от болезней и вредителей составляют 290 миллиардов долларов, при этом страдает 40% мирового растениеводства.
Фермеры обычно опрыскивают посевы химикатами, чтобы предотвратить вспышки. Однако чрезмерное использование этих химикатов связано с вредными последствиями для здоровья человека, качества почвы и воды и биоразнообразия. Вызывает беспокойство тот факт, что многие патогены становятся устойчивыми к существующим методам лечения, а разработка новых оказывается сложной задачей.
Поэтому сокращение количества используемых химикатов имеет первостепенное значение, и ИИ может стать частью решения.
Консорциум международных центров сельскохозяйственных исследований создал приложение для мобильных телефонов, которое выявляет вредителей и болезни. Приложение “Tumaini” позволяет пользователям загружать фотографию предполагаемого вредителя или болезни, которую ИИ сравнивает с базой данных из 50 000 изображений. Приложение также предоставляет анализ и может рекомендовать программы лечения.
При использовании с инструментами управления фермерскими хозяйствами приложения, подобные этому, могут улучшить способность фермеров целенаправленно проводить опрыскивание и повысить точность принятия решения о том, сколько химических веществ использовать. В конечном счете, эти повышения эффективности могут сократить использование пестицидов, снизить риск развития резистентности и предотвратить побочные эффекты, которые наносят вред как людям, так и окружающей среде.
Хрустальный шар для определения цен
Волатильность рынка и колебания цен влияют на то, как фермеры инвестируют и решают, что выращивать. Эта неопределенность также может помешать фермерам рисковать в связи с новыми разработками.
ИИ может помочь уменьшить эту неопределенность, прогнозируя цены. Например, сервисы таких компаний, как Agtools, Agremo и GeoPard, предоставляют инструменты для принятия решений на базе искусственного интеллекта. Эти инструменты позволяют проводить анализ ценовых показателей и рыночных данных в режиме реального времени и предоставлять фермерам данные о долгосрочных тенденциях, которые могут помочь оптимизировать производство.
Эти данные позволяют фермерам реагировать на изменения цен и более стратегически планировать. Если экономическая устойчивость фермеров улучшится, это повысит вероятность того, что они смогут инвестировать в новые возможности и технологии, которые принесут пользу как фермам, так и более крупной продовольственной системе.
ИИ во благо
Человеческие инновации всегда приводили к победам и проигрышам. Опасности ИИ очевидны, включая предвзятые алгоритмы, нарушения конфиденциальности данных и манипулирование поведением человека. Однако это также технология, которая потенциально может решить многие проблемы.
Такое использование ИИ в сельском хозяйстве вызывает оптимизм у фермеров. Если сельскохозяйственная отрасль сможет продвигать полезность этих изобретений, одновременно разрабатывая надежные и разумные механизмы для минимизации вреда, ИИ может помочь уменьшить воздействие современного сельского хозяйства на здоровье человека и окружающую среду, помогая улучшить глобальную продовольственную безопасность в 21 веке.