酿酒师有一个巧妙的、虽然不寻常的技巧,可以酿造出味道更浓郁的葡萄酒——不要给葡萄树浇水。在收获前让葡萄树干枯,这样葡萄会结出更小的葡萄,皮更多,汁更少。更小的葡萄酿造出的葡萄酒颜色更深,味道更复杂。 加利福尼亚州纳帕谷的 Trinchero Family Estates 想要确保葡萄的浇水量恰到好处,因此他们与 Ceres Imaging 合作绘制了葡萄园地图。Ceres 使用固定翼飞机拍摄葡萄园的彩色、热成像和红外图像,并使用人工智能分析这些图像,以查看葡萄酒生产商是否浇水过多。 事实证明,在葡萄园的部分地区,Trinchero 确实存在问题。他们的葡萄酒专家发现,浇水过多的地区生产的葡萄味道也略差。该公司现在使用成像技术来确保浇水不会过多或过少,并查找灌溉系统中的漏洞。 这项技术代表了农业的前沿。Ceres、Prospera、Farmers Edge 和 Climate Corporation 等高科技公司正在使用人工智能帮助农民决定何时种植、浇水、喷药和收割作物。随着气候变化加剧中西部的暴雨和加剧加州的干旱,这项技术还可以帮助种植者应对更加恶劣和多变的天气。 Prospera 首席执行官 Daniel Koppel 表示:“尽管每株植物的保水能力各不相同,但如今的灌溉方式为田地里的所有植物提供相同量的水。此外,植物所需的水量取决于植物的年龄和大小,以及植物上是否结出果实或仅开出花朵等。” 例如,公司可以使用热成像来查看农作物是否获得足够的水分。缺水的农作物往往比其他农作物更热一些。这是因为,正常情况下,植物会通过叶子下侧的微小孔隙释放一部分从根部吸收的水分。当这些水分蒸发时,植物会降温,就像人类出汗会降温一样。然而,缺水的植物会关闭这些孔隙以避免水分流失,这会让它们的温度稍微升高一些。如果农民能够准确地确定哪些植物缺水,他们只需要灌溉这些作物,这有助于他们节约用水,而随着气候变化加剧干旱时间更长、更严重,缺水将变得更加困难。 公司正在收集安装在洒水系统、无人机、飞机和卫星上的摄像头拍摄的图像,并使用计算机分析这些图像,以确定哪些作物被毛虫围攻、被杂草包围或被真菌覆盖。然后,计算机会告诉种植者对这些植物(且只对这些植物)喷洒杀虫剂、除草剂或杀菌剂。 这有助于种植者减少用水量和化学品,从而节省资金并保持农场健康。例如,减少杀虫剂的使用有助于保护蜜蜂,蜜蜂是许多农作物授粉所必需的。减少使用合成肥料可以减少污染。农场的肥料往往会进入水道,最终进入海洋,对海洋生物造成毁灭性打击。科佩尔说,Prospera 的技术使温室种植者减少了 30% 的肥料和水用量。 最难的部分是让计算机判断农作物何时生病、受伤或缺水。因此,各公司开发了能够学习解读图像的系统,随着时间的推移,系统变得越来越智能。这些系统还将从图像中收集的信息与温度、降雨量、土壤质量和其他变量的数据结合起来,以确定何时以及向农作物喷洒多少水。 这算人工智能吗?“如果你问这个问题,我们这边有三个计算机科学博士在场,你可能一两天都走不了,”Koppel 说。他认为 Prospera 的系统符合人工智能的条件,因为它可以不断自我学习。“你使用机器根据图像不断了解现场情况,”他说。“此外,机器还可以综合数据来做出决策。” 科佩尔认为,人工智能将引领下一次伟大的农业革命。之前的技术进步——灌溉、机械化、合成肥料、基因工程——使人类能够用更少的劳动种植更多的粮食。他说,人工智能将使种植者通过消除农业中的猜测而提高效率。 “通常,农民要么根据直觉(而非数据)做出决定,要么摸着地面,”他说。但科佩尔说,与其依靠直觉,不如用计算机分析农场每一寸土地的图像。这些计算机可以根据从世界各地农场收集的数据提出建议——墨西哥的种植者可能会从以色列农场收集的数据中受益。 科佩尔说,计算机可以填补农民的盲点,农民就像容易犯错的医生一样。“我真的不喜欢去看医生,”他说。“我宁愿拥有一台没有偏见的机器。你知道,一个医生可能看过几千人,而机器看过几亿人。医生不会记得他在大学里学过的所有东西,而机器却无所不知。” 未来,我们可以看到机器人可以判断草莓何时成熟,然后小心翼翼地从草莓上摘下草莓,机器人可以找到杂草并喷洒农药,机器可以决定何时喂奶牛以及喂多少奶牛。然而,尽管人工智能为农场带来了巨大的希望,但它也可能带来巨大的破坏,尤其是在许多农民回归更传统的种植方式的时候。 “有些农民可能不愿意转型,要么缺乏在以技术为中心的系统中蓬勃发展的技能,要么缺乏动力,”东英吉利大学环境地理学家戴维·罗斯 (David Rose) 表示,他曾撰写过有关农业未来的文章。“有些农民可能认为人工智能的使用与他们的生活方式不相容,他们更愿意利用自己的经验知识并与土地紧密联系在一起。” 他说,自动机器人可能会威胁工人和动物的安全,也可能让很多人失业。过度依赖人工智能还可能切断农民与土地的联系。这就是约翰迪尔广告中描绘的未来,罗斯称其“令人不寒而栗”。 “我并不是说我们不应该在农业技术中采用人工智能。它确实有潜力改善决策,帮助我们处理数据,提高喷洒效率,自动化手工或繁重的工作,吸引更年轻、技术含量更高的工人进入该行业,并提高盈利能力。但几乎没有人谈论农场人工智能的社会和道德影响,”他说。 “当人工智能在农场得到广泛应用时,世界会是什么样子?与现在有什么不同?”他问道。“我们如何照顾技术革命的潜在失败者和赢家?我认为,如果我们开始思考这些问题,并接受在民主国家,技术发展轨迹应该接受挑战,那么这是一件好事。” Jeremy Deaton 为 Nexus Media 撰稿,这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻通讯社。您可以通过 @deaton_jeremy 关注他。 更正:本文之前的版本错误地指出 Ceres 最初是一家无人机公司,而不是使用固定翼飞机。此消息现已更正。 |
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