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在成都市崇州市天府粮仓核心区，一个两千平米左右的温室掩映在一大片金灿灿的油菜花之中，温室中种植着丰硕饱满的樱桃番茄，红色的果实与温室外金黄色的油菜花交相辉映，更显春日生机。 这个温室可不一般——这是中国农业科学院都市农业研究所都市农业理论与规划团队在成都崇州市落地的人工智能温室，通过人工智能技术指导毫无温室种植经验的工人种出了酸甜适中、爽脆多汁的美味樱桃番茄，这是我国专家首次采用人工智能技术指导生产型温室的成功案例。 据中国农业科学院都市农业研究所都市农业理论与规划团队数字农业工程师周波博士介绍，温室使用的是一套服务农业的人工智能决策工具，利用机器视觉、知识图谱、环境-作物数学机理等20余种决策模型，通过人工智能优化算法精准给出生产管理过程的决策建议，“相当于温室拥有了‘智慧大脑’，让普通农业从业人员都能非常容易地掌握先进农业种植技术，高水平地完成农业生产管理。”  樱桃番茄 人工智能做决策指令 温室拥有“智慧大脑” 在人工智能温室内，约两千株樱桃番茄被整齐种植在无土栽培基质中，垂坠在藤蔓下方的番茄已经成熟，鲜红色的外表透露着甘甜诱人的气息。记者注意到，每一串樱桃番茄的形状、大小都非常整齐。“这也得益于人工智能的精准决策，温度、湿度、光照、水肥等因素控制得足够精准，不仅能提高农产品的产值，也能使农产品的品相更好。”周波说。 这项技术脱胎于国际比赛。2019年，周波与其他研究人员组成中国团队参加了在荷兰举行的全球人工智能农业控制挑战赛，与全世界的研究人员一起探索利用AI解决农业问题。“在比赛中我们发现，按照人工智能决策指令种植出来的番茄，对照人工组种植的番茄产值更高。”周波说，“所以我们认为人工智能在农业发展中有很大的发展空间。” 于是，在成都市天府粮仓国家现代农业产业园管委会、崇州市蜀兴投资有限公司等的支持下，团队于2021年开始探索AI算法负责农业生产管理在蓉产业化路径。“人工智能温室与普通温室最大的区别在于决策，目前在农业生产中的关键步骤，比如温度、光照、水肥等主要还是依赖经验丰富的农业从业者决策，但是人工智能温室是依靠AI决策，会更加精细和优化。” 周波举例说：“系统可以精准到小时，比如在温度控制方面，系统计算出今天9点最合适的温度是18~19度，要怎么控制窗户和加温系统以达到这个温度，它都会给出解决方案，操作人员只要按照设定值输入到系统里，就可以实现精准控制。” 同时，人工智能系统还能通过算法预测未来温室的状态。“可以计算出未来24小时温室的温度、湿度是如何变化的，植株干物质合成量增加或减少了多少，以此来优化决策。” 周波告诉记者，如今，工作人员每天按照人工智能做出的决策指令进行农事操作，控制温度、光照、水肥，疏花疏果、防控病虫害等，展现出较高的生产管理水平。樱桃番茄从定植到首次采收历经10周左右时间，全年产量可达每平方米18~20公斤，超过了国内成熟产区的平均水平。  周波 拓展应用场景 研发大田、果树领域人工智能决策工具 人工智能解决方案并不局限于温室。周波告诉记者，在崇州AI农场项目的执行过程中，团队不断优化算法，针对实际情况开发出了一套适应当地都市农业生产模式的人工智能解决方案。 周波介绍说，经过2022年对水稻种植数据的采集，团队开发出了一套针对成都地区水稻生长特性的种植决策算法，实现水稻生长过程的量化分析，生成精准农事指导建议。“包括整地计划、播种收获、灌溉策略、除草计划、施肥策略、病虫害防治等，AI算法决策可以覆盖水稻种植的每一个环节。”周波说，“我们目前正在把算法推广应用在大田、果树领域，助力天府粮仓的建设。” 除了应用到大田，人工智能解决方案还可以应用到每个人的家中。 “我们研究所主要做都市农业的研究，包括城郊区域、城乡结合区域、城市中的农田、居民的花园阳台露台等，这套AI系统能够提高都市农业的效率和产值。”  樱桃番茄 周波举例说，比如居民在自家露台种植番茄、黄瓜、辣椒等农产品，就可以通过AI系统的决策来从事农事生产环节，“不是所有人都是有经验的农业从业者，他可能只能根据教程去决定浇水、施肥的时间和量。但农业是一个动态的变化过程，光照、积温等数据不达标，直接进入下一步操作就会影响其生长发育。”周波说，“但AI系统可以将这些指标数字化，通过算法来告诉你，什么时候应该进行什么操作。” 周波表示，现代农业生产对于专业化、精细化的要求越来越高，“比如土壤、植物营养、植保、栽培等各个环节都是不同的专业和领域，需要不同领域的农业人才。而现在农业生产面临‘种地的人少，会种地的人更少’的严峻挑战，这就形成了矛盾。”周波说，“推动人工智能农业产业化应用，让普通农业从业人员都能容易地掌握先进农业种植技术，高水平地完成农业生产管理，从而提高农业生产的效率和产值。”
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雷达卡
发表于
2023-4-16 14:38:53
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