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农业“大咖”齐聚 上演农业“人
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农业“大咖”齐聚 上演农业“人机”大战

2020-07-24 15:12 主页 来源:未知
农业“大咖”齐聚  上演农业“人机”大战


         7月20日清晨,全国劳动模范纪荣喜早早起床,收拾行囊从江苏镇江赶往云南昆明。同他一起上飞机的,除了镇江市的几位草莓种植高手外,还有一大包农家肥和铲子等农具——这也是纪荣喜为参加第一届“多多农研科技大赛”决赛,特意准备的“秘方”,并且一下飞机就肩扛到了比赛基地中。
 
  “其实就是普通的油渣,在底肥里添加了这个,种出来的草莓才更香甜。”纪荣喜说,江苏镇江有着三十多年的草莓种植历史,这次他专门组织了本地的种植高手,在云南基地参加“顶尖农人VS人工智能”的种植比赛。希望通过精细化管理和丰富农事经验,能够和“人工智能”一决高下,拿个好成绩为江苏争光。
 
  就在7月22日,拼多多第一届“多多农研科技大赛”决赛在云南昆明正式启动,经过激烈角逐进入决赛的4支AI队伍,和来自中国草莓种植强县的4支顶尖农人队伍齐聚,54位选手将开展为期120余天的高原草莓“人机”种植竞赛,并以此为样本互相切磋,将“劳模经验”与“人工智能”相结合,探索出更加本土化的数字农业解决方案。
 
  “这次比赛的初衷,在于探索将国际最前沿的数字农业科技做本地化应用,形成一套可复制、可推广的模式与经验,并在中国各大农业产区落地。”中国农业大学副校长龚元石说,数字农业、智慧农业是农业发展的必然之路,希望参赛选手能够为小农户对接新科技、走向大市场,探索出一条新道路。
 
  120天竞赛 劳模与AI同台探索
 
  自拼多多第一届“多多农研科技大赛”启动招募开始,共吸引了全球超过17支AI队伍,超过108人参与报名。经过激烈的初赛答辩及评审,最终共有AiCU、智多莓、NJAI.莓、CyberFarmer.HortiGraph四支AI队伍进入决赛。
 
  与他们一起较量的,还有4组来自中国草莓种植大县的全国劳动模范、人大代表等顶尖农人高手:纪荣喜劳模工作队、圣野浆果富民队、艳九天巾帼队、神农小队。
 
  7月20日,位于国家高原云果产业园的大赛基地中,各比赛队伍成员已早早抵达,与来自赛事支持单位云南农业科学院的草莓专家阮继伟博士一起,准备决赛前的草莓苗定植等工作。
 
艳九天巾帼队的孙郁晴,正在比赛基地中准备草莓定植用的基质、肥料等物资。摄影/穆功
  来自艳九天巾帼队的孙郁晴,生于1996年,是一名“莓二代”,刚刚拿到美国东北大学研究生奖学金。但在云南的比赛温棚中,她和其他队员一起,在忙着准备基质、肥料,将云南省农业科学院育苗基地提供的几百株“章姬”草莓苗,定植到种植槽中。
 
  从安徽农大植保专业交换到美国科罗拉多州州立大学学习两年后,孙郁晴更倾向于继续学习农业经济学和计算机。她认为,未来一定要把农业和AI结合起来,至少要先全面数据化。
 
  在旁边温棚准备的两位队长,全国劳模纪荣喜、辽宁省第十三届人大代表马廷东,也过来帮忙。他们和艳九天巾帼队的队长、“草莓皇后”沈海燕一样,对于90后的新农人充满期待,“大学生念书多懂技术,还能脚踏实地干活,搞农业还是有希望的。”
 
  马廷东牵头的圣野浆果富民队中,也有两位年轻的农人马东妮、杨远杰。马东妮出生于1994年,毕业于东北农业大学园艺学专业,并从事生物改良土壤方向的创业。90后的杨远杰,大学毕业后一头扎进了草莓种植领域,目前在东港草莓种植和育苗方向已经扎根了7年。
 
  对于农人队伍中的90后们,马廷东希望,通过高规格比赛,能够历练更多年轻的草莓种植农人,帮助整个草莓产业更快速的发展,提高竞争力。
 
艳九天巾帼队、纪荣喜劳模工作队、圣野浆果富民队等顶尖农人队伍在比赛基地内。摄影/穆功
  60后与90后两代农人,通过“多多农研科技大赛”凝聚在了一起,而他们与AI队伍,也存在着诸多理念相通之处。
 
  “在实际农业生产中,只要帮助农民解决一些实际的小问题,对于品质和产量就会有很大提升。”智多莓队队长、建智科技首席专家程飚说,他们队伍的成员们曾在怒江大峡谷等“三区三州”地区,给村民提供草莓种植的科技支撑。
 
决赛开始前,来自智多莓队的选手正在调试数据接口。摄影/穆功
  这支来自云南本土的技术强队,分别由中科院自动化所、昆明农科院、云南农业工程研究设计院的专家和工程师们组成。在这次比赛中,他们计划将近红外光谱分析技术应用在草莓生长上,这项技术此前被公安、化工领域成熟应用,常见于毒品、化工品的无损检测。
 
  程飚介绍,原理在于将光谱变化同植株生长、病虫害对应,并通过15项环境参数、7项作物参数,建立起一套草莓PCSE生长模型,并由AI自动作出种植策略判断。
 
  “用算法训练机器的同时,也希望可以训练农人,让其灵活掌握应用这套技术,让农民变成技术工人,能够对草莓生长节点和模型对应,进而提升整个云南草莓的商品化率和附加值。”程飚说。
 
  对于AI组的整体策略,顶尖农人们则有不一样的看法。“就目前技术水准来看,人工智能大规模取代农民尚需时间。”马廷东说,人可以根据不同环境立马调整,机器未必,数据积累需要更长时间,并且智慧农业及设施农业的投资回报率并不高。他判断,AI是农业的未来趋势,但还需要很远的路要走。
 
比赛基地内,纪荣喜在为草莓定植做前期准备工作。摄影/穆功
  纪荣喜则认为,农业生产中的人工智能应用是必然趋势。他在镇江的实验大棚里,也加装了补光、补温、温湿度传感器,以及水肥一体化设备。“我60岁可能就不种草莓了,将来谁来种?怎么种?这是个亟待解决的问题,如果人工智能能学习到几十年的种植经验,那是最好不过。”
 
  帮农民“种得好” 更要“卖得好”
 
  这次决赛中,各支队伍种出的草莓,将经历严格的评估:产量及品质、投入产出比、算法及种植策略的先进性等。
 
  “多多农研科技大赛”组委会负责人兰克介绍,其中的关键,在于利用能源及农资最少,种出草莓品质产品最优。这也给AI队伍提出了考验。
 
云南省农业科学院的专家团队为此次比赛准备的“章姬”草莓幼苗。摄影/穆功
  NJAI.莓队长、南京农业大学教授倪军认为,利用多样性传感器及作物生长感知技术,可以有效减少化肥、农药用量,提升产量和品质。此前其团队已在大田粮食作物生产中的氮肥管理领域有成功经验。
 
  “采用新技术的种植策略,肥料利用率可达到50%以上。”倪军表示,经过实地测算,亩省水70%、省肥50%左右,相当于每亩地节约了350元,而且还能省下400元的劳动成本。
 
  来自AiCU的队员、荷兰瓦赫宁根大学博士生闵钱希曦是云南人,她希望和队伍成员一起,探索将最前沿的技术在家乡落地。她认为,下一代温室智能控制的模式,将会是基于感知—传输—思考的决策模式,通过双层算法单元让AI提供更优的解决办法,“人类的知识和经验,可以和AI共存,并且用更简单、更可持续方法为每个人提供优质美味的蔬果”。
 
CyberFarmer.HortiGraph的队员林森(左一)、杨浩(左二)、王英利(左三),正在与大赛技术专家沟通调试环境控制设施。摄影/穆功
  CyberFarmer.HortiGraph队伍的代表林森有着同样的观点。他们在决赛中,将采用基于知识图谱的温室智慧管控决策方法。简单来说,就是输出一套草莓种植决策模型,并根据草莓生长参数和环境参数的反馈,训练AI进行自动控制。
 
  “当前的人工智能,是大数据和深度学习为代表的弱人工智能,更高级形式则是碳智能和人机混合智能。”林森说,顶尖农人们所担心的“人被机器取代”问题,并不存在。未来人和AI一定是协同发展、人机共生的关系。
 
  如何让人工智能、机器人学习到顶尖农人们的种植经验,进而优化生产管理过程,也是科学家们在这次决赛中关心的问题。
 
  中国农业大学信息与电气工程学院教授、国际信息处理联合会(IFIP)农业先进信息处理专委会主席李道亮表示,世界各国农业就业人口呈下降趋势,中国最为明显。同时,农业劳动力老龄化问题愈发突出、劳动力在农产品成本比重日趋提高,“未来30年中,农业劳动力将越来越短缺,无人农场等技术突破至关重要”。
 
  这些全球青年科学家及国内顶尖农人的众多策略和思考,对于主办方拼多多来说,也是一次深远的探索。拼多多副总裁陈秋说,拼多多从成立之初,就不断努力让农产品通过“拼”模式大规模上行,而在农产品“卖得好”基础上,平台还希望帮助农民更加“种得好”。这次比赛,对于拼多多来说仅仅是一个起点,希望全世界的好手们,能够将新一代人工智能技术与农事生产结合,为中国众多的农产品产业带和小农户,提供一种更低成本、易于操作的数字农业生产管理方法。
 
  “前端技术进步的一小步,可能会解决小农经营主体的众多难题,并带来更加稳定的农产品供应链。”陈秋表示,拼多多将持续加大在农业领域的资金和技术投入,让农户有利益、有钱赚,用科技给农产品生产者带来真金白银的提升。