Carnegie Mellon naudoja bepiločius orlaivius, robotus ir dirbtinį intelektą, kad nutemptų ūkininkavimą į naują amžių

Per pastarąjį šimtmetį žemės ūkis nuėjo ilgą kelią. Gaminame daugiau maisto nei bet kada anksčiau, tačiau dabartinis mūsų modelis yra netvarus, o pasaulio gyventojų skaičius sparčiai auga artėja prie 8 milijardų ribos, šiuolaikinius maisto gamybos metodus reikės radikaliai pakeisti, jei jie išliks aukštyn. Bet laimei, yra daugybė naujų technologijų, kurios gali padaryti tai įmanoma. Į ši serijaIšnagrinėsime kai kuriuos novatoriškus naujus sprendimus, su kuriais dirba ūkininkai, mokslininkai ir verslininkai, siekdami užtikrinti, kad niekas neliktų alkanas mūsų vis labiau perpildytame pasaulyje.

Nuo tada, kai Amerikos piliečiai pramoninio amžiaus migruoja iš šalies į miestą, miestų teritorijos buvo linkusios būti siejamos su pažangiausiomis technologijomis.

Na, nubraukite tą koreliaciją – nes dirbtinio intelekto amžiuje naujasis Carnegie Mellon tyrimų projektas Universiteto Robotikos institutas siekia įrodyti, kad šalis gali būti technologiškai tokia pat pažangi kaip ir protingas miestas.

Vadinamas FarmView (nepainioti su FarmVille, laiką eikvojantis žaidimas, kuris buvo perpildytas Facebook maitina didžiąją pastarojo dešimtmečio dalį), projekte naudojamas mašininis mokymasis, dronai, autonominiai robotai ir beveik visose kitose didelio biudžeto technologijų tyrimų srityse, siekiant padėti ūkininkams užauginti daugiau maisto, geresnio ir protingesnio.

„Jau apie 15 metų atliekame žemės ūkio robotikos tyrimus“, Džordžas Kantoras, Carnegie Mellon vyresnysis sistemos mokslininkas pasakojo „Digital Trends“. „Tai buvo įvairių formų, ir tai buvo bandymas visa tai sujungti į vieną darnų projektą.

Tačiau „FarmView“ yra daugiau nei tik organizacinis pertvarkymas iš viršaus į apačią, pavyzdžiui, finansų administravimo komanda yra atsakinga už gautinas, o ne mokėtinas sąskaitas. Tiesą sakant, tai rodo naują šios temos skubos pojūtį, nes statistika parodė jos svarbą dalyvaujantiems tyrėjams.

Ta statistika? Pagal dabartines prognozes, iki 2050 m. pasaulio gyventojų skaičius pasieks 9,6 mlrd. Tai reiškia, kad jei nebus rasta geresnių būdų panaudoti mūsų ribotus žemės ūkio išteklius, įskaitant žemę, vandenį ir energiją, gali kilti pasaulinė maisto krizė.

„Tai yra statistika, kuri tikrai verčia mus ieškoti sprendimų“, – tęsė Kantoras. „Vien tik technologijos neišspręs šios galimos krizės; tai taip pat apima socialinius ir politinius klausimus. Tačiau manome, kad galime padėti. Svarbu ne tik tai, kiek maisto yra. Tai, kaip dabar gaminame maistą, reikalauja daug išteklių, o turimi ištekliai išnaudojami. Turime didinti gaminamo maisto kiekį ir kokybę, tačiau tai daryti taip, kad nebūtų daroma prielaida, kad turime neribotus išteklius.

Vykdydama projektą, komanda sukūrė autonominį žemės robotą, galintį vizualiai apžiūrėti pasėlių laukus skirtingu metu sezonas – fotoaparato, lazerinio skaitytuvo, skirto augalų geometrijai matuoti, ir daugiaspektrinės kameros, žvelgiančios į nematomą spinduliuotę, dėka. juostos. Naudojant kompiuterinę viziją ir mašininio mokymosi technologijas, galima numatyti numatomą vaisių derlių vėliau sezono metu.

Užuot tiesiog pasyviai perdavęs šią informaciją ūkininkui, ji gali aktyviai suaktyvinti robotą. lapų genėjimas arba vaisių retinimas taip, kad būtų išlaikyta optimali ekologinė pusiausvyra tarp lapų ploto ir vaisių apkrova.

CMU mokslininkai taip pat naudoja bepiločių orlaivių ir stacionarių jutiklių tinklų derinį, kad atliktų augalų augimo makroskalinius matavimus.

Nors tai neabejotinai protingi technologijų pavyzdžiai, tikrai ilgalaikį poveikį turės tai, kaip tokios technologijos kaip lapus pjaustantys robotai ir dronai gali būti panaudoti siekiant pagerinti pasėlius.

Taip Kantoras atkreipė dėmesį į pasėlių sorgą – stambią, sausą žolę, kilusią prieš tūkstančius metų Egipte. Grūdiniai sorgai yra plačiai valgomi ir laikomi penkta pagal svarbą pasaulyje auginama grūdų kultūra. Kadangi jame yra tiek daug skirtingų veislių (bei 42 000!), ji taip pat turi didžiulį genetinį potencialą kurti naujas daug baltymų turinčias veisles, kurios galėtų padaryti ją dar svarbesnę.

Galų gale, kas tenkinasi tuo, kad yra penktoji– svarbiausia javų kultūra?

Štai čia atsiranda AI. Jei įmanoma naudoti mašininio mokymosi technologiją sorgo parametrams matuoti taip, kad selekcininkai ir genetikai galėtų pasirinkti požymius, būtiniausius derliui pagerinti, taip pat atspariausius ligoms ir sausrai, tai gali turėti didžiulį teigiamą poveikį poveikį. Vien tik padidinus pajamingumą, tarkime, 50 procentų, būtų pasiektas realus poveikis, kurį galima pripažinti tik nedaugeliui kompiuterių mokslininkų.

Taigi ar visa tai reiškia, kad ateities ūkis, kaip ir ateities gamykla, bus beveik be žmonių – eilė po eilės žvilgančių Terminatoriaus stiliaus robotų, atliekančių visus dirbti? Ne visai.

„Mes tai darome ne norėdami pakeisti žmones. Tai, ką mes darome, yra įdiegti naujas technologijas, kurios gali padėti ūkininkams efektyviau dirbti ir naudoti mažiau išteklių“, – sakė Kantoras. „Scenarijus, kurį įsivaizduojame, nėra susijęs su mažesniu žmonių kiekiu; tai apima robotikos ir kitų technologijų naudojimą, kad būtų galima atlikti užduotis, kurių žmonės šiuo metu nedaro.

Šiuo metu daugelis technologijų vis dar yra „koncepcijos įrodymo“ fazėje, tačiau Kantoras pažymėjo, kad jie turėjo įdomių diskusijų su ankstyvaisiais žemės ūkio naudotojais. Dabar projektas, kuriame taip pat yra žmonių iš Texas A&M, Penn State, Kolorado valstijos, Vašingtono valstijos, Merilendo universitetai, Džordžijos universitetai ir Pietų Karolinos Klemsono universitetai ruošiasi pasiekti didžiulę laikas.

„Daugelis žmonių nemano, kad tai yra pirmoji vieta, kur atlikti tokius tyrimus ir plėtrą, tačiau tai yra sritis, kuri – ir atsiprašau, kad naudoju šį kalambūrą, bet tai tikrai neišvengiama – yra tikrai subrendusi pažangai“, – sakė Kantoras. padarė išvadą. „Dabar mūsų siekis yra pradėti naudoti šias priemones sprendžiant problemas dideliu mastu.

Redaktorių rekomendacijos

• Optinės iliuzijos gali padėti mums sukurti naujos kartos AI
• Ši technologija buvo mokslinė fantastika prieš 20 metų. Dabar tai realybė
• Naujasis MIT robotas gali žaisti visų mėgstamą blokų krovimo žaidimą „Jenga“.