ΒΑΣΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ:
- Πέντε χρόνια μετά την απόκτηση της τεχνολογίας, η μέθοδος της μηχανικής όρασης και της μηχανικής μάθησης του Deere για την αναγνώριση μεμονωμένων φυτών θα δοκιμαστεί σε αγροκτήματα το καλοκαίρι του 2021.
- Ο στόχος: Οι γεωργικές μηχανές που κινούνται με ταχύτητα έως 20 μίλια την ώρα λαμβάνουν αποφάσεις για τον ψεκασμό ζιζανιοκτόνων σε επίπεδο μεμονωμένων φυτών και ζιζανίων σε δευτερόλεπτα, μειώνοντας την ανάγκη για ευρεία χρήση χημικών.
- Η προσπάθεια τεχνητής νοημοσύνης είναι ένα από τα πολλά τεχνολογικά έργα που σχετίζονται με τη γεωργία ακριβείας, με τη γεωργία στον 21ο αιώνα και την αλλαγή της φύσης της εργασίας στην αγροτική Αμερική.
Αν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι μια πρόσφατη δημοπρασία δημοπρασίας 5G ευρυζωνικών αδειών κέρδισε από γεωργικό γίγαντα Deere & Co. αντί AT & T ή ένα άλλο σταθερό τηλεπικοινωνιών, ίσως δεν θα έπρεπε. Η γεωργία - η οποία για χιλιάδες χρόνια εξελίχθηκε από τον άνθρωπο που τραβάει άροτρα στη χημική και πιο πρόσφατα τη γενετική της εποχή - μπαίνει στην ψηφιακή εποχή της. Αναφέρεται επίσης ως γεωργία ακριβείας, οι αλλαγές που πραγματοποιούνται με τη συλλογή και ανάλυση δεδομένων, σχετικά με τη ζωή και την εργασία στις αγροτικές περιοχές, πρόκειται να επιταχυνθούν.
Ένα παράδειγμα από το Deere που πρόκειται να κάνει το ντεμπούτο του στα αγροκτήματα το επόμενο καλοκαίρι συνδυάζει τη μηχανική όραση και τη μηχανική μάθηση - ή, για να το θέσουμε σε λέξεις πιο κατανοητές, σκεφτείτε την αναγνώριση προσώπου για τα φυτά. Το 2017, η Deere απέκτησε μια εταιρεία με την επωνυμία Τεχνολογία Blue River, που εργάζεται για έναν τρόπο αναγνώρισης μεμονωμένων φυτών και ζιζανίων. Αυτό δεν είναι εύκολο έργο όταν θεωρείτε ότι ένα στρέμμα αγροκτήματος μπορεί να περιλαμβάνει χιλιάδες φυτά και το βαρύ μηχάνημα που κινείται μέσα από το χωράφι λειτουργεί με ταχύτητες 10-20 mph
Η τεχνητή νοημοσύνη κινείται γρήγορα σε όλες τις ποικιλίες των εκμεταλλεύσεων και σε παγκόσμια βάση. Στην Κίνα, οι χοιρινές εκμεταλλεύσεις χρησιμοποιούν αναγνώριση προσώπου για χαρτογράφηση και παρακολούθηση χοίρωνπρόσωπα. Και από μια ιρλανδική νεοσύστατη εταιρεία σε γίγαντες όπως η Cargill, αναγνώριση προσώπου αγελάδων για τις γαλακτοκομικές εκμεταλλεύσεις προχωρά.
«Τα αγροκτήματα σε αυτά τα αγροτικά περιβάλλοντα είναι πολύ τεχνολογικά ικανά, καταλαβαίνω από την τεχνολογία, δημιουργώντας σημαντικά δεδομένα κάθε μέρα κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου», δήλωσε ο Jahmy Hindman, ο οποίος έγινε επικεφαλής τεχνολογίας της Deere τον περασμένο Ιούλιο, μιλώντας στην εκδήλωση CNBC @Work Spotlight της Πέμπτης. «Οι πληροφορίες που δημιουργούνται πρόκειται πραγματικά να τους βοηθήσουν να γίνουν πιο παραγωγικοί και βιώσιμοι και πιο ακριβείς. …. Οι πληροφορίες είναι πραγματικά κρίσιμες για τη λήψη αποφάσεων αυτή τη στιγμή, ελαχιστοποιώντας τις εισροές που πρέπει να κάνουν οι αγρότες στην επιχείρηση και μεγιστοποιώντας την παραγωγικότητα. "
Εάν η τεχνολογία AI λειτουργεί όπως οραματιζόταν, η κύρια είσοδος που θα μειωνόταν είναι οι χημικές εφαρμογές για τη θανάτωση ζιζανίων στα χωράφια, ζιζανιοκτόνα. Αντί για εκτεταμένο ψεκασμό χημικών που σκοτώνουν τα πάντα, αλλά γενετικά τροποποιημένα φυτά που έχουν σχεδιαστεί για να επιβιώσουν από την εφαρμογή, οι ψεκαστήρες θα μπορούσαν να στοχεύουν μεμονωμένα φυτά που αναγνωρίζονται ως οι σωστοί στόχοι, οι οποίοι θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις για επιχειρήσεις όπως Μπάιερ Η Monsanto, η οποία δημιουργεί χημικές ουσίες και καλλιέργειες ΓΤΟ, το πιο γνωστό είναι το Roundup.
Ο Hindman περιέγραψε την τεχνολογία AI ως εκπαίδευση νέων μοντέλων νευρωνικών δικτύων για να βλέπει ζιζάνια και να ψεκάζει μόνο ζιζάνια σε αγρούς. Η λήψη περισσότερων πληροφοριών στον καλλιεργητή σε μεμονωμένο επίπεδο φυτού είναι βασικός στόχος για τον Deere.
«Σκεφτείτε τις εργασίες καλαμποκιού ή σόγιας στο Midwest… 40,000 φυτά ανά στρέμμα σε ένα αγρόκτημα 2,000 στρεμμάτων,» είπε ο Hindman. «Ενδιαφερόμαστε να είμαστε σε θέση να διαχειριστούμε κάθε μονάδα κατά τη διάρκεια της ζωής του, ελαχιστοποιώντας τις εισροές και μεγιστοποιώντας την παραγωγικότητα. … Η δυνατότητα λήψης αποφάσεων σε πραγματικό χρόνο είναι απολύτως κλειδί για το ξεκλείδωμα της προστιθέμενης οικονομικής αξίας για τους καλλιεργητές και την παραγωγικότητα στον αγροτικό χώρο ».
Αναγνώριση προσώπου στο αγρόκτημα
Η προσέγγιση της τεχνολογίας Blue River, μέχρι το επίπεδο του μεμονωμένου φυτού καλλιέργειας - λήψη φωτογραφιών φυτών, έτσι ώστε ενώ ένα μηχάνημα ταξιδεύει, μπορεί να πάρει την απόφαση να ψεκάσει μέσα σε δευτερόλεπτα ή λιγότερο - είναι πιθανώς η πιο σημαντική τεχνολογία που έρχεται στο αγρόκτημα , σύμφωνα με τον Rob Wertheimer, αναλυτή της Melius Research που καλύπτει τον Deere.
Μεταξύ των εποχών, οι αγρότες ψεκάζουν ζιζανιοκτόνα όπως το Monsanto's Roundup σε ολόκληρα χωράφια για να σκοτώσουν τα πάντα. Η πρόθεση του Deere είναι να εκτοξεύσει το Blue River σε πεδία αγραναπαύσεων ως το πρώτο πείραμα, αντί να φυτεύσει πλήρως τις σειρές καλλιεργειών. Την άνοιξη και το καλοκαίρι, πριν από τη φύτευση, τα ζιζάνια έχουν αναπτυχθεί σε κενά χωράφια και αυτό δεν είναι τόσο περίπλοκο καθήκον για την τεχνητή νοημοσύνη όσο ο εντοπισμός στόχων σε πεδία όπου υπάρχουν ήδη χιλιάδες καλλιέργειες, αλλά είναι το πρώτο βήμα για την απόδειξη της τεχνολογίας.
«Λαμβάνετε φωτογραφίες φυτών και εκπαιδεύετε άλγους που πρέπει να λαμβάνουν αποφάσεις ψεκασμού γρήγορα, σε δευτερόλεπτα, σε γρήγορες ταχύτητες, 15-20 μίλια / ώρα και αναπηδούν, ο ψεκαστήρας αναπηδά και το κάνει μέρα με τη μέρα για πέντε ή 10 χρόνια χωρίς λάθη. Αυτό είναι δύσκολο », είπε ο Wertheimer.
Όπως σε πολλούς τομείς, ο ρυθμός της τεχνολογικής αλλαγής στις εκμεταλλεύσεις συμβαίνει πολύ πιο γρήγορα από ό, τι αναμενόταν η βιομηχανία. Ο Wertheimer σημείωσε ότι μόλις πριν από μια δεκαετία, ο πρώην διευθύνων σύμβουλος και πρόεδρος της Deere, Sam Allen, πίστευε ότι θα ήταν πολύς καιρός πριν αναλάβουν τα αυτόνομα τρακτέρ τα αγροκτήματα, για λόγους συμπεριλαμβανομένων των ζητημάτων ασφάλειας. Αλλά με τις ραγδαίες βελτιώσεις στην τεχνολογία αυτο-οδήγησης όπως το Lidar, καθώς και τις βελτιώσεις AI, ο Allen άλλαξε την άποψή του μέσα σε λίγα χρόνια.
«Ο αγρότης δεν οδηγεί πια πολύ», δήλωσε ο Stephen Volkmann, αναλυτής της Jefferies που καλύπτει τον Deere και συνέκρινε τις αυτόνομες εξελίξεις στις εκμεταλλεύσεις με έναν πιλότο αεροσκαφών, όπου σήμερα μεγάλο μέρος της πτήσης είναι αυτοματοποιημένο. «Ο αγρότης πρέπει να καθίσει στην καμπίνα και να παρακολουθεί, αλλά αφήνει το τρακτέρ να οδηγηθεί μόνος του.»
Η αναγνώριση προσώπου γίνεται λίγο τρομακτική… αλλά δεν υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι δεν μπορεί να είναι επιτυχής. Το See-and-spray είναι μία από τις πολλές προηγμένες τεχνολογίες καλλιέργειας που φαίνεται να πλησιάζουν πιο κοντά σε ένα σημείο καμπής.
Stephen Volkmann JEFFERIES ANALYST
Ο Volkmann είπε ότι το AI-see-and-spray AI είναι η «πιο σέξι» τεχνολογία που έρχεται στο αγρόκτημα. «Νομίζω ότι οι άνθρωποι πιστεύουν ότι είναι πραγματικό», είπε. «Αυτό είναι ακριβώς όπως ένα αυτόνομο αυτοκίνητο, μια φωτογραφική μηχανή που μπορεί να αναγνωρίσει πολλά πράγματα και να το εκπαιδεύσει με άλγη AI και να αναγνωρίσει πολλά διαφορετικά φυτά.» Οι προκλήσεις για να λειτουργήσει είναι πολυάριθμες: τα φυτά ανεβαίνουν και τα φύλλα λυγίζουν και δημιουργούνται σκιές σε χωράφια και τα χωράφια είναι βρώμικα μέρη, πράγμα που σημαίνει ότι η εκτέλεση αυτής της εργασίας με αξιοπιστία όλη την ώρα είναι μια πρόκληση και είναι ένα καθήκον που απαιτεί υψηλό επίπεδο επιτυχίας.
«Όπως και η αυτο-οδήγηση, μπορούν να το κάνουν 95% του χρόνου σήμερα, αλλά αυτό δεν είναι αρκετά καλό. Πρέπει να φτάσετε στο 100% για να το ονομάσετε επιτυχία. Δεν θέλετε να ψεκάσετε το λάθος χημικό σε λάθος εργοστάσιο ακόμη και το 5% του χρόνου », είπε ο Volkmann. Τελικά, υπάρχει η δυνατότητα για AI να μάθει να αναγνωρίζει τα «καλά» φυτά έναντι των «κακών» φυτών χρησιμοποιώντας διάφορους παράγοντες, καθώς και τις καλύτερες τοποθεσίες για φύτευση, αντί να στοχεύουμε μόνο τα σωστά ζιζάνια για ψεκασμό.
Σήμερα, ένας καλλιεργητής καλαμποκιού μπορεί να παραγάγει κατά μέσο όρο 170 μπούσελς που παράγονται από ένα στρέμμα, αν και έχει αποδειχθεί πιθανό επίπεδο ρεκόρ των 600 μπολ ανά στρέμμα, εάν ο καιρός και τα ζιζάνια και άλλοι παράγοντες στο χωράφι, από το φως του ήλιου έως τα έντομα και τους μύκητες, το έδαφος Τα χαρακτηριστικά των θρεπτικών συστατικών και το φως του ήλιου και η σκιά, μπορούν να αναλυθούν για να δημιουργήσουν τελικά μεγαλύτερη παραγωγικότητα των καλλιεργειών. "Υπάρχουν πολλά δεδομένα σε εκατομμύρια φυτά και ζιζάνια", δήλωσε ο Wertheimer.
Η Deere προσφέρει ήδη την τεχνολογία ExactEmerge και ExactApply που εισήχθησαν την τελευταία δεκαετία και μετέτρεψαν βασικά καθήκοντα στο αγρόκτημα όπως η φύτευση σπόρων και ο ψεκασμός σε λειτουργίες μηχανημάτων ακριβείας και τα στελέχη της Deere δήλωσαν ότι τα πιο πρόσφατα κέρδη της καλούν ότι Η υιοθέτηση αυτών των τεχνολογιών από τους αγρότες επιταχύνεται.
«Η αναγνώριση προσώπου γίνεται λίγο τρομακτική… αλλά δεν υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι δεν μπορεί να είναι επιτυχής», δήλωσε ο Volkmann. «Το See-and-spray είναι μία από τις πολλές προηγμένες τεχνολογίες καλλιέργειας που φαίνεται να πλησιάζουν πιο κοντά σε ένα σημείο καμπής», είπε, αν και πρόσθεσε ότι είναι πιθανό μερικά χρόνια ακόμη για την πλήρη εμπορική τεχνολογία αναγνώρισης φυτών.
Deere και 5G
Η αγροτική συνδεσιμότητα συνδέεται με αυτές τις τεχνολογικές προσπάθειες στις οποίες επικεντρώνεται η Deere για τις δραστηριότητές της και τις αγροτικές κοινότητες στις οποίες εργάζονται και ζουν οι αγρότες της. Ενώ οι άδειες 5G που απέκτησε πρόσφατα η εταιρεία προορίζονται για τις κατασκευαστικές της δραστηριότητες - επιτρέποντάς της να λειτουργεί έξυπνα εργοστάσια - η Hindman είπε ότι υπάρχουν tailwinds για να φέρουν περισσότερα ευρυζωνικά και 5G στην αγροτική Αμερική.
«Το χάσμα μεταξύ αστικής και αγροτικής συνδετικότητας είναι σημαντικό για εμάς, και τους αγρότες, και επίσης σημαντικό για τις αγροτικές κοινότητες στις οποίες τυχαίνει να εργάζονται για λόγους πολύ έξω από το πεδίο της γεωργίας», είπε.
Για τους αγρότες, απαιτείται περισσότερη επένδυση για την υποστήριξη ροών δεδομένων μεταξύ του κέντρου υπολογιστών cloud της Deere και των αγροκτημάτων, για λόγους συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας παρακολούθησης απομακρυσμένων βαρέων μηχανημάτων σε αγροκτήματα για προληπτικές ανάγκες συντήρησης (π.χ. αντλία νερού που επισκευάζεται εξ αποστάσεως παρά κάποιος που πρέπει να ταξιδέψει στο πεδίο), καθώς και για απομακρυσμένη λειτουργία εξοπλισμού στο μέλλον. Η προσπάθεια συνεχίζεται μέσω συνεργασιών με κυβερνητικές και ιδιωτικές επιχειρήσεις, δήλωσε ο Deere CTO.
Ο Hindman είπε με το εύρος ζώνης 5G και τη μείωση της καθυστέρησης που προσφέρει, ο έλεγχος αυτόματα μηχανών στο αγρόκτημα από μια απομακρυσμένη τοποθεσία γίνεται μια πιθανότητα. «Υπάρχουν πολλά οφέλη που προσφέρονται στην κοινωνία όταν συμβεί αυτό. «Είμαστε βέβαιοι ότι οι άνεμοι είναι πίσω μας σε αυτό», είπε για την υποστήριξη της ομοσπονδιακής κυβέρνησης για διάθεση 5G σε αγροτικές περιοχές της χώρας.
Ο Hindman είπε ότι η πρόσληψη στην εταιρεία έχει αλλάξει, καθώς και η κατάρτιση τρεχόντων υπαλλήλων, σύμφωνα με νεότερες προσπάθειες όπως η αναγνώριση εργοστασίου AI και άλλη τεχνολογία. Τα σύνολα δεξιοτήτων μηχανικής μάθησης έχουν μεγάλη ζήτηση, και γενικά, ο Hindman είπε ότι τα τελευταία χρόνια η πρόσληψη της Deere έχει «σημαντικά πιο ευρετηριασμένη σε δεξιότητες λογισμικού», ενώ υπήρξε ταυτόχρονη αναβάθμιση υπαρχόντων υπαλλήλων για την κάλυψη των αναγκών της τελευταίας τεχνολογίας.
Πρέπει να είστε συνδεδεμένοι για να αναρτήσεις σχόλιο.