เกษตรกรรมก้าวหน้าไปมากในศตวรรษที่ผ่านมา เราผลิตอาหารได้มากกว่าที่เคย แต่รูปแบบปัจจุบันของเราไม่ยั่งยืน และเนื่องจากประชากรโลกมีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ใกล้จะถึงหลัก 8 พันล้านแล้ว วิธีการผลิตอาหารสมัยใหม่จะต้องได้รับการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่หากจะยังรักษาไว้ ขึ้น. แต่โชคดีที่มีเทคโนโลยีใหม่ๆ มากมายที่อาจทำให้มันเกิดขึ้นได้ ใน ชุดนี้เราจะสำรวจโซลูชันใหม่ๆ เชิงนวัตกรรมที่เกษตรกร นักวิทยาศาสตร์ และผู้ประกอบการกำลังทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีใครอดอยากในโลกที่มีผู้คนหนาแน่นมากขึ้นเรื่อยๆ
นับตั้งแต่การอพยพย้ายถิ่นฐานในยุคอุตสาหกรรมของพลเมืองอเมริกันจากประเทศหนึ่งไปยังอีกเมืองหนึ่ง เขตเมืองต่างๆ มีแนวโน้มที่จะเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีที่ล้ำสมัย
เกาความสัมพันธ์นั้นซะ เพราะในยุคของปัญญาประดิษฐ์ โครงการวิจัยใหม่โดยคาร์เนกี้ เมลลอน สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ของมหาวิทยาลัยมุ่งมั่นที่จะพิสูจน์ว่าประเทศนี้มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีพอๆ กัน เมืองอัจฉริยะ
ที่เกี่ยวข้อง
- เราจะรู้ได้อย่างไรว่า AI มีความรู้สึกจริง ๆ แล้ว?
- นักวิทยาศาสตร์ใช้ A.I. เพื่อสร้างรหัสพันธุกรรมมนุษย์เทียม
- เช่นเดียวกับนกอินทรี เครื่องร่อนอัตโนมัตินี้สามารถบินด้วยกระแสความร้อนได้
เรียกว่า FarmView (อย่าสับสนกับ ฟาร์มวิลล์เกมที่เสียเวลาที่ล้นหลาม เฟสบุ๊ค ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา) โครงการนี้ใช้การเรียนรู้ของเครื่อง โดรน หุ่นยนต์อัตโนมัติ และ แทบทุกด้านของการวิจัยเทคโนโลยีที่มีงบประมาณมหาศาลเพื่อช่วยให้เกษตรกรปลูกอาหารได้มากขึ้น ดีขึ้น และชาญฉลาดยิ่งขึ้น
“เราทำการวิจัยเกี่ยวกับหุ่นยนต์เพื่อการเกษตรมาประมาณ 15 ปีแล้ว” จอร์จ คันเตอร์นักวิทยาศาสตร์ระบบอาวุโสของ Carnegie Mellon กล่าวกับ Digital Trends “มันมีหลายรูปแบบ และนี่คือความพยายามที่จะดึงมันทั้งหมดมารวมกันเป็นโปรเจ็กต์เดียว”
“ประชากรโลกจะสูงถึง 9.6 พันล้านคนภายในปี 2593”
แต่ FarmView เป็นมากกว่าการสับเปลี่ยนองค์กรจากบนลงล่าง เช่น การให้ทีมบริหารการเงินรับผิดชอบบัญชีลูกหนี้แทนที่จะรับผิดชอบบัญชีเจ้าหนี้ ในความเป็นจริง มันแสดงให้เห็นถึงความรู้สึกเร่งด่วนใหม่เกี่ยวกับหัวข้อนี้ ต้องขอบคุณสถิติที่เน้นย้ำถึงความสำคัญของหัวข้อนี้ต่อนักวิจัยที่เกี่ยวข้อง
สเตตัสนั่นเหรอ? จากการคาดการณ์ในปัจจุบัน ประชากรโลกจะสูงถึง 9.6 พันล้านคนภายในปี 2593 ความหมายก็คือ หากไม่พบวิธีที่ดีกว่าในการใช้ทรัพยากรทางการเกษตรที่มีจำกัดของเรา รวมถึงที่ดิน น้ำ และพลังงาน วิกฤตอาหารโลกก็อาจเกิดขึ้นได้
“นั่นคือสถิติที่บังคับให้เราต้องมองหาวิธีแก้ปัญหาจริงๆ” Kantor กล่าวต่อ “เทคโนโลยีเพียงอย่างเดียวไม่สามารถแก้ไขวิกฤติที่อาจเกิดขึ้นนี้ได้ แต่ยังเกี่ยวข้องกับประเด็นทางสังคมและการเมืองด้วย อย่างไรก็ตาม มันเป็นสิ่งที่เราคิดว่าสามารถช่วยได้ ไม่ใช่แค่เรื่องปริมาณอาหารเท่านั้น วิธีที่เราผลิตอาหารในขณะนี้ต้องใช้ทรัพยากรอย่างมาก และทรัพยากรที่มีอยู่ก็ถูกใช้จนหมดแล้ว เราต้องเพิ่มปริมาณอาหารที่เราผลิต รวมถึงคุณภาพ แต่ทำในลักษณะที่ไม่ถือว่าเรามีทรัพยากรไม่จำกัด”
1 ของ 14
ส่วนหนึ่งของโครงการนี้ ทีมงานได้พัฒนาหุ่นยนต์ภาคพื้นดินอัตโนมัติที่สามารถสำรวจพื้นที่เพาะปลูกด้วยภาพในเวลาที่ต่างกัน ฤดูกาล — ได้รับความอนุเคราะห์จากกล้อง เครื่องสแกนเลเซอร์เพื่อวัดรูปทรงของพืช และกล้องหลายสเปกตรัมที่ตรวจดูรังสีที่มองไม่เห็น วงดนตรี การใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์และเทคโนโลยีแมชชีนเลิร์นนิงทำให้สามารถคาดการณ์ผลผลิตผลไม้ที่คาดหวังได้ในภายหลังของฤดูกาล
แทนที่จะส่งข้อมูลนี้ให้กับเกษตรกรเพียงอย่างเดียว แต่กลับสามารถกระตุ้นการทำงานของหุ่นยนต์ได้ การตัดแต่งกิ่งใบหรือผลบางในลักษณะเพื่อรักษาสมดุลทางนิเวศวิทยาที่เหมาะสมระหว่างพื้นที่ใบและผลไม้ โหลด
นักวิจัยของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ยังใช้โดรนและเครือข่ายเซ็นเซอร์ที่อยู่กับที่เพื่อวัดการเจริญเติบโตของพืชในระดับมหภาค
“แรงผลักดันของเราในตอนนี้คือการเริ่มใช้เครื่องมือเหล่านี้เพื่อแก้ไขปัญหาในวงกว้าง”
แม้ว่าสิ่งเหล่านี้เป็นตัวอย่างที่ชาญฉลาดของเทคโนโลยี แต่ผลกระทบระยะยาวนั้นมาจากการที่เทคโนโลยีต่างๆ เช่น หุ่นยนต์ตัดใบไม้และโดรนสามารถช่วยปรับปรุงพืชผลได้
ในตำแหน่งนี้ Kantor ชี้ไปที่ข้าวฟ่างซึ่งเป็นเมล็ดหญ้าแห้งหยาบที่มีต้นกำเนิดในอียิปต์เมื่อหลายพันปีก่อน ข้าวฟ่างเป็นอาหารที่นิยมรับประทานกันอย่างแพร่หลาย และถือเป็นพืชธัญญาหารที่สำคัญที่สุดอันดับที่ห้าของโลก เนื่องจากมีพันธุ์ที่แตกต่างกันมากมาย (มากถึง 42,000 ตัว!) จึงมีศักยภาพทางพันธุกรรมมหาศาลสำหรับการสร้างพันธุ์โปรตีนสูงใหม่ที่อาจทำให้มีความสำคัญมากยิ่งขึ้น
ท้ายที่สุดแล้วใครพอใจกับการเป็นเพียงแค่นั้น ที่ห้า-พืชธัญพืชที่สำคัญที่สุด?
นั่นคือสิ่งที่ AI เข้ามา หากเป็นไปได้ที่จะใช้เทคโนโลยีแมชชีนเลิร์นนิงในการวัดพารามิเตอร์ข้าวฟ่างในลักษณะที่นักปรับปรุงพันธุ์และนักพันธุศาสตร์สามารถทำได้ เลือกลักษณะที่จำเป็นที่สุดเพื่อเพิ่มผลผลิต ทนทานต่อโรคและความแห้งแล้งได้ดีที่สุด อาจมีผลบวกอย่างมาก ผลกระทบ. เพียงแค่ปรับปรุงผลผลิตเพียงอย่างเดียวโดยกล่าวว่า 50 เปอร์เซ็นต์จะแสดงให้เห็นถึงผลกระทบในโลกแห่งความเป็นจริงซึ่งนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่สามารถให้เครดิตได้
ทั้งหมดนี้หมายความว่าฟาร์มแห่งอนาคตก็เหมือนกับโรงงานแห่งอนาคตที่จะเป็นเช่นนั้น ไม่มีมนุษย์เป็นส่วนใหญ่ - โดยมีหุ่นยนต์สไตล์เทอร์มิเนเตอร์ส่องแสงแวววาวเรียงแถวแล้วแถวเล่าเพื่อดำเนินการทั้งหมด งาน? ไม่มาก.
มหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน | ฟาร์มวิว | งานที่มีความสำคัญ
“เราไม่ได้ทำสิ่งนี้เพื่อแทนที่ผู้คน สิ่งที่เรากำลังทำคือการแนะนำเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่สามารถทำให้เกษตรกรมีประสิทธิภาพมากขึ้นในสิ่งที่พวกเขาทำ และช่วยให้พวกเขาใช้ทรัพยากรน้อยลงในการทำสิ่งนี้” Kantor กล่าว “สถานการณ์ที่เราจินตนาการไม่ได้เกี่ยวข้องกับการใช้คนน้อยลง มันเกี่ยวข้องกับการใช้หุ่นยนต์และเทคโนโลยีอื่น ๆ เพื่อดำเนินงานที่มนุษย์ไม่ได้ทำอยู่ในปัจจุบัน”
ในปัจจุบัน เทคโนโลยีจำนวนมากยังอยู่ในช่วง "พิสูจน์แนวคิด" แต่ Kantor ตั้งข้อสังเกตว่าพวกเขามีการสนทนาที่น่าสนใจกับกลุ่มผู้ใช้เกษตรกรรมกลุ่มแรกๆ ขณะนี้โครงการนี้ ซึ่งรวมถึงบุคลากรจาก Texas A&M, Penn State, Colorado State, Washington State, the University of Maryland, University of Georgia และ Clemson University ในเซาท์แคโรไลนา กำลังเตรียมที่จะโจมตีครั้งใหญ่ เวลา.
“ผู้คนจำนวนมากไม่คิดว่านี่เป็นที่แรกในการทำการวิจัยและพัฒนาประเภทนี้ แต่มันเป็น ในพื้นที่นั้น - และฉันขอโทษที่ใช้ปุนนี้ แต่มันหลีกเลี่ยงไม่ได้จริงๆ - สุกงอมสำหรับความก้าวหน้าจริงๆ” Kantor สรุป “แรงผลักดันของเราในตอนนี้คือการเริ่มใช้เครื่องมือเหล่านี้เพื่อแก้ไขปัญหาในวงกว้าง”
คำแนะนำของบรรณาธิการ
- ภาพลวงตาสามารถช่วยให้เราสร้าง AI รุ่นต่อไปได้
- เทคโนโลยีนี้เป็นนิยายวิทยาศาสตร์เมื่อ 20 ปีที่แล้ว ตอนนี้มันเป็นความจริงแล้ว
- หุ่นยนต์ตัวใหม่ของ MIT สามารถเล่นเกมบล็อกซ้อนที่ทุกคนชื่นชอบอย่าง Jenga ได้