草莓“人机大战”谁是赢家

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  • 作者: vns85978威尼斯城官网   来源:http://www.gaiusromabb.com    栏目:威尼斯城所有登入网址    日期:2021-01-29
  •   全国劳动模范纪荣喜带队的“纪荣喜劳模工作队”在为草莓定植做前期准备工作。

      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。

      一边是顶尖农人,一边是青年科学家,这场“传统种植”和“AI种植”的PK最终将带来哪些启示?中国农业大学副校长龚元石说:“希望最大的赢家是未来的农业从业者和未来的中国农业。”

      54位选手组成的8支队伍,4支是由国内草莓种植大户组成的顶尖农人队伍,4支是由国内外跨学科青年科学家组成的AI队伍;他们中有60后与90后,年龄相差近30岁。

      7月22日,第一届“多多农研科技大赛”决赛在昆明启动。此后的120余天里,8支队伍将在昆明富民县国家高原云果产业园内,用“农人经验”和“人工智能”对高原草莓进行“人机”种植竞赛。

      不过这次比赛没有输和赢,中国农业大学副校长龚元石说:“希望最大的赢家是未来的农业从业者和未来的中国农业,以数字化农业来促进减贫。”

      今年上半年,中国农业大学信息与电气工程学院教授李道亮一直在研究“无人农场”。“原来感觉(到)无人农场(阶段会花费)很长时间,但这次疫情给了我很大的震撼,什么都能停,农业不能停,农业停了就没有吃的了。”李道亮说。

      “我是农民的儿子,我小时候所有农活都干,我们下一代人的农民不会再像以前一代人吃苦耐劳了。”在他看来,农业是个充满矛盾的领域。越来越多的年轻人正在离开它,以年轻人为代表的劳动力流失,造成了土地撂荒现象的加重。落后的生产方式与较低的经济效益,让农民对农业不再留恋。而与此同时,国家对农业的扶持政策,以及5G、AI、大数据、物联网等技术对传统生产模式效益的提升,又让更多人看到了潜在的商机,想要进入。

      西北农林科技大学教授、农业农村部农业物联网重点实验室主任何东健也指出,城镇化进程的推进,促使从事农业的年轻人越来越少,统计数据显示,目前中国的农业人口约4.8亿,而从事农业劳动的只有1.9亿。“农业从业人口老龄化严重。未来谁来务农?”何东健说。

      资料显示,小农是我国农业生产经营的主要组织形式,据第三次全国农业普查数据,2016年全国2.07亿农业经营户中,小农户的占比为98.1%。同时,公开的资料也显示,2020年,全国50亩以下的农户有2.2亿户,占全国耕地总面积的80%。

      6月15日,在联合国粮农组织的指导下,拼多多和中国农业大学发起了第一届“多多农研科技大赛”,以高原草莓种植为样本,以期通过青年农业科学家和顶尖新农人间的交流协作,探索出一种有效的可落地的智慧生产解决方案。

      据多多农研科技大赛组委会负责人兰克介绍,大赛招募启动后,超过40支队伍报名参加大赛,17支队伍、108名队员进入初赛。参赛队伍以远程视频形式进行了初赛答辩,最终AiCU队、智多莓队、NJAI.莓队、CyberFarmer·HortiGraph队4支年轻的科技队伍胜出,他们与来自江苏句容、辽宁丹东、安徽长丰等中国草莓十强县的4支全国顶尖农人组成的队伍将在120余天里,进行“人工智能VS顶尖农人”的草莓种植决赛。

      云南有生物多样性的优势,由此,这次决赛的基地设在了昆明富民县国家高原云果产业园中,这是一个具备标准自动化环境控制系统的独立温室,它的种植形式“没有十分前卫”,与国内一些已尝试无人化智能生产的农业基地相似;参赛者认为,比赛基地“摆脱了面子工程”,“从可持续性来看,更接近未来”。

      在圣野浆果富民队带头人、辽宁省人大代表马廷东看来,这次大赛强调智慧种植解决方案在实际生产中的效果,正是“关注了农业发展中的痛点问题”。

      辽宁丹东市东港是中国最大的草莓生产和出口基地,拥有全国最完善的草莓供应链体系和全产业链体系。草莓种植面积超过16万亩,2019年,东港草莓产值达到了46亿元。东港草莓种植期从12月下旬到第二年7月上旬,长达8个月,是在世界高端草莓鲜果里种植最长的草莓产区。当地超过10万人在从事草莓产业。

      “种草莓三分靠技术、七分靠管理”。有20多年草莓种植经验的马廷东认为,“就目前的成本和技术成熟度来看,还是人工更胜一筹。”

      和上一代农人不同的是,年轻农人、“艳九天”队员孙郁晴认为“数据的说服力更强”。孙郁晴的妈妈沈海燕被誉为安徽草莓“育苗皇后”。安徽省合肥市长丰县是全国著名的草莓生产基地,全县草莓种植面积21万亩,年产量35万吨,总产值55亿元,从业人员18万人,受益农民36万人,县级财政每年拿出2000万元专门用于支持草莓发展。2017年,沈海燕以她们培育的“九天红韵”获得第七届世界草莓大会金奖,公司仅育苗的年收入就达到数百万元。

      对于这个蓬勃发展的产业,艳九天公司技术总监王丽娜感叹“缺年轻人”。“一个月包吃住5000元工资,大学生还是留不下来。”王丽娜说,“当农民成就感不高,年轻人多半都不大愿意做农业。”

      但孙郁晴却不这么认为。她认为:“年轻人不是不愿进农业,而是跟传统的种植和传授方式有代沟,很难进入农业。”比如在他们的草莓基地,懂技术的阿姨会按照草莓的开花期、花果同在期、结果期,根据所需营养成分的不同进行不同比例的水、肥等调整和病虫害防治。但是大学生们根据数学模型却认为用量太多。对此,阿姨们不接受,说以前就是这么用的,他们喜欢告诉年轻人“跟我们干一年就会了”。

      “我们站在那里动也不敢动。”孙郁晴说,和阿姨们不同,年轻人喜欢的是有全年计划,“把种植经验变成数学模型,由经验种植走向数字种植,将来机器人也可标准化操作”。

      面对两代农人的代沟,沈海燕认为,“阿姨们知其然,不知其所以然。大学生知所以然,但理论知识还需要实践来检验”。

      尽管认为“农人的经验占重要部分”,但在此次组团参赛中,马廷东的圣野浆果富民队中,还是有两名出色的90后:马冬妮、杨远杰,由此,这个团队的成员从60后到90后,年龄相差近30岁。

      毕业于东北农业大学园艺学专业的马冬妮父母也是东港的草莓种植户,她从小就会种草莓。她的研究方向是生物改良土壤。曾两次参加中国“互联网+”大学生创新创业大赛,2019年获得全国金奖。马廷东认为,马冬妮“跨行业的多元视角能帮助传统种植取得更好的成绩”。

      几年前,马廷东曾在草莓种植上做过技术投入,但因流量和感应器的成本过高,最终放弃了大规模种植。

      “经验是农民口中的术语,在人工智能中就是数据。”马廷东说,“技术改变农业,但也需要看成本和产出比,不然很难落地。尤其是现在数据积累还不够。”

      何东健也认为,目前全国各地开展的数字农业试点项目取得了一定成效,但大多是“参观、示范的‘盆景’”,缺乏可大面积推广的技术和应用模式,就目前技术发展水准来说,人工智能大规模取代农民尚需时间。

      智多莓队队长、建智科技首席专家程飚对此深有同感。他们的11位队员分别是农业、信息化、医疗AI等领域的专家,是云南本土的一支混编强队。

      “如果没有这次大赛,我们这些不同行业的人只是朋友,没有压力和紧迫感把人工智能推广到草莓种植中。”程飚说,组团以来,他们进行过大量的讨论、争执,最终认为,参赛要解决两个问题:当前山区劳动力不足和技能不足。

      在云南省怒江傈傈族自治州泸水市洛本卓白族乡,当地一名傈僳族村民两年前就开始种植草莓,拿到公路边贩卖,一公斤卖到60-70元,一年增收了近1万元。村民们开始纷纷把山坡上小块小块的土地开发出来种植草莓。智多莓队的专家来到村里,虽然当地少数民族村民大多不会说普通话,需要有人翻译,但他们对专家的到来十分欣喜,不断地问这问那。

      村民对脱贫的渴望让专家们深受震撼。但是处于高山峡谷的怒江,平地很少,土壤和气候都不适合种草莓。“专家资源是有限的,但是种植的问题是无限的。”程飚说,此次大赛给了他们一条从现实走向未来的路径。这条路径要用人工智能来辅助人:对专家的辅助和对种植人的辅助。

      比如,对农作物和种植产品一小时切片一次,当前的切片会和历史上的切片数据一起送到后台,用算法来判断是否需要干预,如果有很大差距时就由专家来解决。

      同时,机器在学习时的认知是标准的,但人听完专家的课后理解是不一样的,执行会出现很大差异。因此,在训练机器的同时也要训练人,对人有一个技能上的提升。

      为帮助极度依赖气候和资源环境的传统农业,由7位来自荷兰瓦赫宁根大学、荷兰屯特大学、荷兰阿姆斯特丹大学的硕士、博士、博士后组成的AiCU队,参加这次比赛的重点是远程自动化栽培。他们的项目曾经在第二届国际智慧温室挑战赛中获得过亚军。

      AiCU队的队员、荷兰瓦赫宁根大学博士闵钱希曦说,2018年,他们曾进行过远程操作温室黄瓜的种植,6个月里,所有的成员没有一次进入温室进行实地操控,他们用传感器获得的环境和植物数据,通过算法结合成本、资源、能量、劳动力得出一个最优的栽培决策。去年,他们升级了算法,栽培了樱桃和番茄;今年疫情期间,他们又进行了远程自动化栽培。

      在拼多多副总裁陈秋看来,人类的知识和经验仍然在农业生产中扮演非常重要的角色,但人工智能可以作为强有力的工具,服务于人类的创造性工作。

      “把两代农人,变成一条战线。”陈秋说,通过青年科学家和顶尖农人的切磋与交流,摸索出一批在小农生产模式下,有效解决实际问题的可行性方案,提高农产品的生产品质和经营效益,让小农户在新技术中受益,是整个行业的理想,也是本次大赛的目的。

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