企鹅种黄瓜,腾讯AI进军农业!获国际AI温室种植大赛亚军

时间:2018-12-13 16:12:26

允中 发自 凹非寺

革新,未来20年要面向产业互联网。

但万万没想到,这个“产业”不仅有第二产业工业,甚至还有第一产业—农业。

刚刚,一直秘而不宣的AI新开拓,在一场国际种植大赛中以亚军身份亮相。

这是一次AI种黄瓜的比拼。

企鹅种黄瓜,腾讯AI进军农业!获国际AI温室种植大赛亚军

农业AI大赛获亚军

此次比赛全称:国际人工智能温室种植大赛(Autonomous Greenhouse Challenge)

由荷兰瓦赫宁根大学(WUR)主办,今年3月正式开始,持续半年有余。

在刚刚披露的结果中,来自微软的Sonoma队拿下冠军,而来自中国的AI Lab与农业专家组成的iGrow队,获“AI策略”单项第一名、总分第二名,夺得亚军。

企鹅种黄瓜,腾讯AI进军农业!获国际AI温室种植大赛亚军

这次围绕AI+农业的竞赛,旨在通过人工智能与农业等多学科团队协作,展示人工智能驱动温室的能力,在提升农业生产力的同时,减少资源消耗,满足日益增长的人口需求,帮助人类过上更健康的生活。

比赛的目标,是在4个月内生产出高产量、高资源利用率的黄瓜作物。

参赛团队利用传感器和摄像头,获取温室气候、作物发育情况等数据,加入自己的模型或机器学习算法,远程控制作物生长。

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本次共有15个国家的14支团队参与。

除了,还有微软(Sonoma队)英特尔(Deep_greens队)等参与争夺。

其中,AI实验室参与组队的iGrow队还有来自中国农业科学院、北京农业信息技术研究中心、黑龙江植物学会、Syngenta种子公司、荷兰瓦赫宁根大学的农业专家和学生组成。

在长达半年多的比赛中,iGrow队历经编程马拉松、黄瓜种植和总决赛,最后以微弱劣势低于微软,获亚军。

在比赛中,实现了AI+农业领域的技术探索,其首创的农业人工智能攻克了机器智能嵌入农业专家知识的难题。

种植结果显示,该人工智能提高了农产品的产量和自然资源利用率,还大幅降低了传感器成本,体现了“AI+农业”的应用潜力。

AI如何+农业?

目前在AI+农业领域,一大技术难点在于,计算机模拟受农业生产的特点影响,与真实的农业种植之间存在巨大的鸿沟。

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在农业生产中,影响作物生长的因素极为复杂,种植很难标准化,环境变化也难以预测,这些因素会严重阻碍人工智能的效能发挥。

尽管本次比赛为环境相对可控、较易标准化的温室黄瓜生产,但计算机模拟如何有效迁移到真实的农业种植中,依然是一大技术。

比赛中,AI Lab的AI专家根据植物学、生物学和物理学等相关学科知识进行建模,建立起模拟气候环境和作物生长的仿真器。

随后,团队开创性地搭建出一个农业人工智能,通过创新的强化学习方法,将iGrow农业专家的知识和经验自然地嵌入仿真器中,使人类专家能够在种植密度、灌溉施肥、打顶剪枝等方面,实现对AI的有效干预,提高AI学习效率,最终在资源最优化的同时,最大程度地提升了作物产量。

与人类知识融合之后的AI,无需专家再次干预,即能自动适应新的环境和条件变化,因此可以快速复制到同类温室种植中,为扩大生产规模、实现标准化生产条件。

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在生产自动化方面,该可自主运行,从而大幅降低人工难度,节约大量人力。

在本次大赛中,iGrow队因减少传感器使用成本而受到好评。

与其他AI种植团队额外添加了诸多传感器不同,iGrow 队仅利用主办方配置的有限的传感器,便取得了十分优秀的成绩。

通过高效的数据模拟和运算,减少了不必要的传感器的使用,大大降低了智慧农业的生产成本,在市场应用和推广上颇具潜力。

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此外,AI实验室科学家也介绍,他们这次打造的还是具备终身学习能力的超级智能体。

随着技术发展,它能利用更先进的仿真器,以及更大规模的种植实践获得的数据,灵活地整合人类知识和经验,持续迭代升级。

AI,种更好的黄瓜

大赛结果显示,iGrow队在黄瓜产量、质量、资源利用率上,均表现十分出色。在整个过程中,采用了生物防治,符合人们对健活品质的要求。

与传统的人工种植相比,人工智能的优势在于,它能对种植过程进行全局优化。

从一开始的种植密度、留茎比例,到后来的留叶、留果策略,以及在温室中对光照、通风、温度、湿度、CO2浓度、水分等的控制,它都能在仿真器中通过强化学习自动寻找最优解。

人工智能可为作物的各个生长周期寻找和最适宜的环境状态,同时进行资源最优配比,以最大化地节省资源。

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“人工智能另一个巨大的优势是,它可以在短时间内进行大量模拟实验,相比在真实环境中缓慢地进行人工种植摸索,它能以很低的成本快速提升智能水平和经济效益。”AI Lab团队介绍。

本次比赛也展现了人工智能驱动温室的能力,但人工智能的应用并不仅限于室内农业。

AI向前,一边带人类探索星辰大海,但如果另一边也能让背后实地更稳固,在粮食生产、人口增长和可持续发展等大问题有更好方案,不亦乐乎?

企鹅种黄瓜,挺好~

本文相关词条概念解析:

种植

蠡玉88为先锋公司自育的一种玉米品种

黄瓜

黄瓜,(学名CucumissativusLinn,英文名Cucumber),葫芦科黄瓜属植物。也称胡瓜、青瓜。果实颜色呈油绿或翠绿,表面有柔软的小刺。广泛分布于中国各地,并且为主要的温室产品之一。黄瓜是由西汉时期张骞出使西域带回中原的,称为胡瓜,五胡十六国时后赵皇帝石勒忌讳“胡”字,汉臣襄国郡守樊坦将其改为“黄瓜”。黄瓜的茎上覆有毛,富含汁液,叶片的外观有3-5枚裂片,覆有绒毛。叶柄稍粗糙,有糙硬毛,长10-16(-20)厘米;叶片宽卵状心形,膜质,长、宽均7-20厘米。中国各地普遍栽培,且许多地区均有温室或塑料大棚栽培;现广泛种植于温带和热带地区。黄瓜为中国各地夏季主要菜蔬之一。茎藤药用,能消炎、祛痰、镇痉。

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