A agricultura percorreu um longo caminho no século passado. Produzimos mais alimentos do que nunca — mas o nosso modelo actual é insustentável e à medida que a população mundial cresce rapidamente se aproxima da marca dos 8 mil milhões, os métodos modernos de produção alimentar necessitarão de uma transformação radical se quiserem manter-se acima. Mas, felizmente, há uma série de novas tecnologias que podem tornar isso possível. Em esta série, exploraremos algumas das soluções inovadoras nas quais agricultores, cientistas e empreendedores estão trabalhando para garantir que ninguém passe fome em nosso mundo cada vez mais populoso.
Desde a migração da era industrial dos cidadãos americanos do campo para a cidade, as áreas urbanas tendem a estar associadas a tecnologias de ponta.
Bem, elimine essa correlação – porque na era da inteligência artificial, um novo projeto de pesquisa da Carnegie Mellon O Instituto de Robótica da Universidade pretende provar que o país pode ser tão avançado tecnologicamente quanto o cidade inteligente.
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Chamado FarmView (não confundir com FazendaVille, o jogo de perda de tempo que invadiu Facebook feeds durante grande parte da última década), o projeto emprega aprendizado de máquina, drones, robôs autônomos e praticamente todas as outras áreas de investigação tecnológica de grande orçamento para ajudar os agricultores a produzir mais alimentos, de forma melhor e mais inteligente.
“Temos feito pesquisas em robótica para a agricultura há cerca de 15 anos”, George Kantor, cientista sênior de sistemas da Carnegie Mellon, disse à Digital Trends. “Assumiu diversas formas diferentes e esta foi uma tentativa de reunir tudo em um projeto coeso.”
“A população mundial atingirá 9,6 mil milhões em 2050.”
Mas o FarmView é muito mais do que apenas uma remodelação organizacional de cima para baixo, como tornar a equipa de administração financeira responsável pelas contas a receber em vez das contas a pagar. Na verdade, demonstra um novo sentido de urgência em torno deste tema, graças a uma estatística que deixou clara a sua importância para os investigadores envolvidos.
Essa estatística? De acordo com as previsões actuais, a população mundial atingirá os 9,6 mil milhões em 2050. O que isto significa é que, se não forem encontradas melhores formas de utilizar os nossos limitados recursos agrícolas – incluindo terra, água e energia – poderá ocorrer uma crise alimentar global.
“Essa é uma estatística que realmente nos obriga a procurar soluções”, continuou Kantor. “A tecnologia por si só não vai resolver esta crise potencial; também envolve questões sociais e políticas. No entanto, é algo em que pensamos que podemos ajudar. Não se trata apenas de quanta comida existe. A forma como produzimos alimentos neste momento exige muitos recursos e os recursos disponíveis estão a ser esgotados. Temos de aumentar a quantidade de alimentos que produzimos, bem como a qualidade, mas fazê-lo de uma forma que não presuma que temos recursos ilimitados.”
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Como parte do projeto, a equipe desenvolveu um robô terrestre autônomo capaz de fazer levantamentos visuais de campos agrícolas em diferentes momentos do ano. a estação – cortesia de uma câmera, um scanner a laser para medir a geometria da planta e uma câmera multiespectral que observa a radiação não visível bandas. Usando visão computacional e tecnologia de aprendizado de máquina, ele pode prever a produção esperada de frutas no final da temporada.
No entanto, em vez de apenas transmitir passivamente esta informação a um agricultor, pode então activar activamente a acção robótica. poda de folhas ou desbaste de frutos de forma a manter um equilíbrio ecológico ideal entre a área foliar e os frutos carregar.
Os pesquisadores da CMU também usam uma combinação de drones e redes de sensores estacionários para fazer medições em macroescala do crescimento das plantas.
“Nosso esforço agora é começar a usar essas ferramentas para resolver problemas em larga escala.”
Embora estes sejam definitivamente exemplos inteligentes de tecnologia, o impacto realmente duradouro virá da forma como tecnologias como robôs cortadores de folhas e drones podem ser usadas para ajudar a melhorar as colheitas.
Nessa qualidade, Kantor apontou para a cultura do sorgo, um grão de capim áspero e seco que se originou há milhares de anos no Egito. O sorgo em grão é amplamente consumido e é considerado o quinto cereal mais importante cultivado no mundo. Por apresentar tantas variedades diferentes (impressionantes 42.000!), também tem um enorme potencial genético para a criação de novas variedades ricas em proteínas que poderão torná-la ainda mais importante.
Afinal, quem está satisfeito em simplesmente ser o quinto-cultura de cereais mais importante?
É aí que entra a IA. Se for possível usar tecnologia de aprendizado de máquina para medir parâmetros do sorgo de tal forma que criadores e geneticistas possam escolher as características mais necessárias para melhorar o rendimento, bem como as mais resistentes a doenças e à seca, poderá ter um enorme impacto positivo impacto. Apenas melhorar o rendimento em, digamos, 50% representaria um impacto no mundo real ao qual poucos cientistas da computação poderiam ser creditados.
Então, tudo isto significa que a exploração agrícola do futuro, tal como a fábrica do futuro, será em grande parte livre de humanos - com fileiras e mais fileiras de robôs reluzentes no estilo Terminator realizando todos os trabalhar? Não exatamente.
Universidade Carnegie Mellon | FazendaView | Trabalho que importa
“Não estamos fazendo isso para substituir pessoas. O que estamos a fazer é introduzir novas tecnologias que podem tornar os agricultores mais eficientes naquilo que fazem e permitir-lhes utilizar menos recursos para o fazer”, disse Kantor. “O cenário que imaginamos não envolve usar menos pessoas; envolve o uso de robótica e outras tecnologias para realizar tarefas que os humanos não estão realizando atualmente.”
Atualmente, muitas das tecnologias ainda estão na fase de “prova de conceito”, mas Kantor observou que tiveram algumas discussões interessantes com os primeiros adotantes agrícolas. Agora, o projeto - que também inclui pessoal da Texas A&M, Penn State, Colorado State, Washington State, o Universidade de Maryland, Universidade da Geórgia e Universidade Clemson da Carolina do Sul - estão se preparando para atingir o grande tempo.
“Muitas pessoas não pensam que este seja o primeiro lugar para fazer este tipo de pesquisa e desenvolvimento, mas é um área que – e sinto muito usar esse trocadilho, mas é realmente inevitável – está realmente madura para o progresso”, Kantor concluiu. “Nosso esforço agora é começar a usar essas ferramentas para resolver problemas em larga escala.”
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