自古以來,農(nóng)業(yè)就是人類賴以生存的根本,是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)。然而,隨著人口的快速增長、耕地面積的逐步縮減以及城鎮(zhèn)化的加速推進,農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)日益嚴峻。為此,國內(nèi)外都在探索通過信息技術(shù)來促進農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效,其中以人工智能為基礎(chǔ)的智慧農(nóng)業(yè)新模式得到迅速發(fā)展。
廣義的農(nóng)業(yè)主要包含種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)及農(nóng)業(yè)輔助性活動五大行業(yè)。目前,人工智能與農(nóng)業(yè)的融合主要集中于精準農(nóng)業(yè)、精準養(yǎng)殖和設(shè)施農(nóng)業(yè)三大領(lǐng)域。
精準農(nóng)業(yè)是20世紀80年代初國際農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展起來的一門跨學(xué)科新興綜合技術(shù),其特點是通過“3S”技術(shù)和自動化技術(shù)的綜合應(yīng)用,按照農(nóng)作物生長的田間每一個操作單元上的具體條件,根據(jù)作物生長的土壤性狀,調(diào)節(jié)對作物的投入。
一方面,查清田塊內(nèi)部的土壤性狀與生產(chǎn)力空間變異,另一方面,確定農(nóng)作物的生產(chǎn)目標,進行定位的“系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術(shù)組裝、科學(xué)管理”,調(diào)動土壤生產(chǎn)力,以最少的或最節(jié)省的投入達到同等收入或更高的收入。
隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、“3S”、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的跨界融合,“精準農(nóng)業(yè)”已成為合理利用農(nóng)業(yè)資源、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境的一種重要的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式。
精準養(yǎng)殖是指在畜牧養(yǎng)殖領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)飼料精準投放、疾病自動診斷、廢棄物自動回收等智能設(shè)備的開發(fā)利用和互聯(lián)互通,創(chuàng)新基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的現(xiàn)代畜牧業(yè)生產(chǎn)新模式。
比如,國外的大型自動化雞場,運用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)建立養(yǎng)雞自動化生產(chǎn)線、自動清理糞便系統(tǒng)、智能化撿蛋系統(tǒng)和智能化分揀系統(tǒng);中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李道亮教授帶領(lǐng)的科研團隊開發(fā)了水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控管理系統(tǒng)。
精準養(yǎng)殖系統(tǒng)通過手機、PAD、計算機等信息終端,實時掌握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息,及時獲取異常報警信息及水質(zhì)預(yù)警信息,并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果,實時調(diào)整控制設(shè)備,實現(xiàn)水產(chǎn)的科學(xué)養(yǎng)殖與管理,達到節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收的目標。
就目前而言,精準養(yǎng)殖的應(yīng)用類型相對較少,主要是通過圖像識別、聲音識別等技術(shù)提高畜禽存活率,提升產(chǎn)品質(zhì)量。而精準農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中,人工智能在衛(wèi)星遙感、智能農(nóng)機、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與設(shè)備的配合下,在播種、施肥、灌溉、除草、病蟲害防治、采摘分揀等環(huán)節(jié)都已實現(xiàn)小規(guī)模應(yīng)用。