Carnegie Mellon folosește drone, roboți și inteligență artificială pentru a trage agricultura în noul secol

Agricultura a parcurs un drum lung în ultimul secol. Producem mai multe alimente decât oricând, dar modelul nostru actual este nesustenabil și, pe măsură ce populația lumii este rapid se apropie de pragul de 8 miliarde, metodele moderne de producție a alimentelor vor avea nevoie de o transformare radicală dacă vor rămâne sus. Dar, din fericire, există o serie de noi tehnologii care ar putea face acest lucru posibil. În această serie, vom explora câteva dintre noile soluții inovatoare la care lucrează fermierii, oamenii de știință și antreprenorii pentru a ne asigura că nimeni nu va fi foame în lumea noastră din ce în ce mai aglomerată.

Încă de la migrarea în vârstă industrială a cetățenilor americani de la țară la oraș, zonele urbane au avut tendința de a fi asociate cu tehnologii de ultimă oră.

Ei bine, elimină această corelație - pentru că în era inteligenței artificiale, un nou proiect de cercetare al lui Carnegie Mellon Institutul de Robotică al Universității își propune să demonstreze că țara poate fi la fel de avansată din punct de vedere tehnologic ca și oras destept.

Numit FarmView (a nu fi confundat cu Orasul ferma, jocul care pierde timpul care s-a depășit Facebook se alimentează în cea mai mare parte a ultimului deceniu), proiectul folosește învățarea automată, drone, roboți autonomi și practic toate celelalte domenii ale cercetării tehnologice cu buget mare pentru a ajuta fermierii să cultive mai multe alimente, mai bune și mai inteligente.

„Facem cercetări în domeniul roboticii pentru agricultură de aproximativ 15 ani.” George Kantor, a declarat pentru Digital Trends un om de știință principal al sistemelor Carnegie Mellon. „A luat o serie de forme diferite, iar aceasta a fost o încercare de a le aduna pe toate într-un singur proiect coeziv.”

Dar FarmView este mult mai mult decât o simplă remaniere organizațională de sus în jos, cum ar fi responsabilizarea echipei de administrare financiară pentru conturile de încasat în loc de conturile de plătit. De fapt, demonstrează un nou sentiment de urgență în jurul acestui subiect, datorită unei statistici care a remarcat importanța sa pentru cercetătorii implicați.

Statistica aia? Conform previziunilor actuale, populația lumii va atinge 9,6 miliarde până în 2050. Asta înseamnă că, dacă nu se găsesc modalități mai bune de a folosi resursele noastre agricole limitate – inclusiv pământ, apă și energie – poate apărea o criză alimentară globală.

„Aceasta este o statistică care ne obligă cu adevărat să căutăm soluții”, a continuat Kantor. „Numai tehnologia nu va rezolva această potențială criză; implică și probleme sociale și politice. Cu toate acestea, este ceva cu care credem că putem ajuta. Nu este vorba doar despre cât de multă mâncare există. Modul în care producem alimente în acest moment necesită foarte mult resurse, iar resursele disponibile sunt epuizate. Trebuie să creștem cantitatea de alimente pe care le producem, precum și calitatea, dar să facem acest lucru într-un mod care să nu presupună că avem resurse nelimitate.”

Ca parte a proiectului, echipa a dezvoltat un robot la sol autonom capabil să efectueze sondaje vizuale ale câmpurilor de cultură în momente diferite în sezonul - prin amabilitatea unei camere, a unui scaner laser pentru a măsura geometria plantelor și a unei camere multispectrale care privește radiațiile nevizibile benzi. Folosind viziunea computerizată și tehnologia de învățare automată, poate prezice producția de fructe așteptată mai târziu în sezon.

Cu toate acestea, în loc să transmită pasiv aceste informații unui fermier, aceasta poate declanșa în mod activ robotul. tăierea frunzelor sau rărirea fructelor într-un mod care să mențină un echilibru ecologic optim între suprafața frunzelor și fructe sarcină.

Cercetătorii CMU folosesc, de asemenea, o combinație de drone și rețele de senzori staționari pentru a efectua măsurători la scară macro a creșterii plantelor.

Deși acestea sunt cu siguranță exemple inteligente de tehnologie, impactul cu adevărat de lungă durată va veni din modul în care tehnologii precum roboții de tăiat frunzele și dronele pot fi folosite pentru a ajuta la îmbunătățirea culturilor.

În această calitate, Kantor a arătat spre cultura sorgului, un cereale de iarbă grosieră, uscată, care a apărut cu mii de ani în urmă în Egipt. Sorgul de cereale este consumat pe scară largă și este considerat a cincea cea mai importantă cultură de cereale cultivată în lume. Deoarece are atât de multe soiuri diferite (42.000!), are, de asemenea, un potențial genetic enorm pentru a crea noi soiuri bogate în proteine, care ar putea să-l facă și mai important.

La urma urmei, cine este mulțumit să fie pur și simplu a cincea-cea mai importantă cultură de cereale?

Aici intervine AI. Dacă este posibil să folosiți tehnologia de învățare automată pentru a măsura parametrii sorgului în așa fel încât crescătorii și geneticienii să poată alegeți trăsăturile cele mai necesare pentru un randament îmbunătățit, precum și cele mai rezistente la boli și secetă, ar putea avea un efect pozitiv masiv. impact. Doar îmbunătățirea randamentului cu, să zicem, 50 la sută ar reprezenta un impact în lumea reală cu care foarte puțini informaticieni pot fi vreodată creditați.

Așadar, toate acestea înseamnă că ferma viitorului, ca și fabrica viitorului, va fi în mare parte lipsit de oameni - cu rând după rând de roboți strălucitori în stil Terminator care efectuează toate muncă? Nu chiar.

„Nu facem asta pentru a înlocui oamenii. Ceea ce facem este să introducem noi tehnologii care îi pot face pe fermieri mai eficienți în ceea ce fac și să le permită să folosească mai puține resurse pentru a face acest lucru”, a spus Kantor. „Scenariul pe care îl imaginăm nu implică folosirea mai puține persoane; implică utilizarea roboticii și a altor tehnologii pentru a îndeplini sarcini pe care oamenii nu le fac în prezent.”

În prezent, multe dintre tehnologii sunt încă în faza de „dovadă a conceptului”, dar Kantor a remarcat că au avut câteva discuții interesante cu adoptatorii timpurii din agricultură. Acum, proiectul – care include și oameni din Texas A&M, Penn State, Colorado State, Washington State, Universitatea din Maryland, Universitatea din Georgia și Universitatea Clemson din Carolina de Sud - se pregătește să lovească marele timp.

„Mulți oameni nu cred că acesta este primul loc pentru a face acest tip de cercetare și dezvoltare, dar este un zona care – și îmi pare rău că folosesc acest joc de cuvinte, dar este cu adevărat inevitabil – este cu adevărat pregătită pentru progres”, Kantor încheiat. „Impulsul nostru acum este să începem să folosim aceste instrumente pentru a rezolva probleme la scară largă.”

Recomandările editorilor

• Iluziile optice ne-ar putea ajuta să construim următoarea generație de IA
• Această tehnologie era science fiction acum 20 de ani. Acum este realitatea
• Noul robot al MIT poate juca jocul de blocare preferat al tuturor, Jenga