Изменения в сельском хозяйстве за последние десятилетия
В 1930-х годах в Соединенных Штатах насчитывалось около 6,8 миллиона фермерских хозяйств, средняя площадь которых составляла около 155 акров. На протяжении следующих десятилетий количество ферм резко сократилось, и к 2023 году в стране осталось всего около 1,9 миллиона хозяйств, при этом средняя площадь увеличилась до 464 акров. Эти изменения открывают новые возможности для применения современных технологий, таких как искусственный интеллект (ИИ), в аграрном секторе.
Потенциал искусственного интеллекта в агрономии
Эксперты уверены, что ИИ может существенно помочь фермерам и производителям улучшить эффективность производства и ускорить процесс создания продуктов питания. Как говорит Мейсон Эрлс, доцент Университета Калифорнии в Дэвисе и исследователь Института ИИ для систем питания следующего поколения (AIFS), «ИИ способен не только повысить продуктивность, но и сократить использование ресурсов, что очень важно для современного сельского хозяйства».
Текущие проблемы с нехваткой рабочей силы
Согласно последним данным, 41% фермеров сообщили о нехватке рабочей силы в 2018 году, что на 27% больше, чем в 2014 году. Ожидается, что эта тенденция продолжится, поскольку Бюро статистики труда прогнозирует снижение числа работников на 2% к 2033 году, несмотря на неизменное количество вакансий. В таких условиях ИИ может стать неоценимым помощником, позволяя фермерам делать больше с меньшими затратами.
Инновации и технологии в сельском хозяйстве
Институт AIFS, финансируемый за счет грантов Министерства сельского хозяйства США, активно исследует, как можно использовать ИИ в сельском хозяйстве. «Мы стремимся найти способы оказать влияние на агросектор, включая производство овощей, фруктов и других продуктов», — отмечает Эрлс. Несмотря на то, что всего 27% фермеров используют новые технологии, ожидается, что инвестиции в эту область вырастут с более чем 2 миллиардов долларов в этом году до более чем 5 миллиардов долларов к 2028 году.
Как ИИ меняет бизнес
«Наша цель — создать более здоровое общество и устойчивую планету. ИИ делает бизнес более продуктивным и ускоряет инновации, фокусируясь на действительно значимых аспектах», — добавляет Ильяс Тагкопулос, профессор компьютерных наук в UC Davis. Исследователи изучают, как использовать аппаратное обеспечение ИИ, включая сенсоры и роботов, для более эффективного сбора данных в полевых условиях.
Преимущества ИИ для фермеров
ИИ позволяет обрабатывать огромное количество данных за короткий промежуток времени, что значительно повышает качество распознавания паттернов. Это может помочь фермерам определить, где и когда применять удобрения, а также оптимизировать время сбора урожая. Например, ИИ способен обрабатывать миллионы изображений в час, выявляя повреждения от сорняков или вредителей, что позволяет фермерам увеличивать урожайность и улучшать качество продукции.
Будущее с виртуальной реальностью и роботами
Один из проектов Министерства сельского хозяйства США в Университете Арканзаса исследует возможность применения виртуальной реальности для обработки птицы. Исследователи изучают, могут ли роботы работать на полях под контролем человека в виртуальной среде. Хотя ожидается, что потребуется меньше работников, стоимость оборудования остается высокой. «Вопрос заключается в том, как сделать эту технологию более доступной и практичной», — говорит Тагкопулос.
Возможности для контролируемого земледелия
Контролируемые условия или внутреннее земледелие также требуют значительных первоначальных вложений. Однако некоторые исследования показывают, что это может привести к более высоким урожаям за счет меньшего влияния погодных условий и возможности круглогодичного выращивания. «В будущем мы увидим больше данных, больше доступных инструментов и более доступные ИИ-технологии для рекомендаций по орошению, времени сбора и сбыту продукции», — подчеркивает Тагкопулос.
Поддержка инноваций в аграрной сфере
Контролируемые условия уже получили значительное финансирование в последние годы. Министерство сельского хозяйства США недавно начало проект в Университете Корнелла, направленный на исследование винограда. Национальный центр улучшения винограда поможет учёным изучать сорта винограда, адаптированные к изменению климата, и стратегии управления для производителей.
«Возможность выращивать фрукты и овощи в местах, где это было невозможно ранее, имеет огромный потенциал для предоставления свежих и питательных продуктов как для городских, так и для других районов», — заключает Эрлс. «ИИ действительно может помочь нам понять, как оптимизировать внутренние климатические условия для достижения наилучших результатов».
