三农大百科|国外人工智能技术在现代农业中的应用及其对中国的启示

随着“互联网+”和人工智能技术的高速发展 , 农业发展迎来了新的契机 。 将人工智能技术应用于现代农业生产中的各个阶段 , 是农业现代化生产的新方向 , 目前也取得了一些成效 。 基于此 , 在梳理不同国家、不同生产阶段人工智能技术在现代农业中的实践应用基础上 , 总结国外发展经验在我国现代农业中可借鉴之处 , 以期使人工智能技术能更好的服务于我国现代农业生产 。
人工智能与现代农业相结合是农业发展的新方向 , 整合相关文献可以将其描述为物联网、云计算、大数据、移动互联网等现代信息技术在农业方面的综合应用 。 2017年7月 , 国务院印发了《新一代人工智能发展规划》 , 提出“发展智能农业 , 建立典型农业大数据智能决策分析系统 , 开展智能农场、智能化植物工厂、智能牧场、智能渔场、智能果园、农产品加工智能车间、农产品绿色智能供应链等集成应用示范” 。 人工智能技术可贯穿农业生产各个阶段 , 实现农业生产产前、产中、产后的全产业链监控 , 进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态、安全等可持续发展的目标 。
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世界银行、法中基金会等国外研究团队对人工智能技术在现代农业的应用都做了大量的研究 。 美国是现代农业人工智能技术广泛应用的代表 , 美国的大型农场(销售额50万美元以上)均使用产量监控器 , 且多数农场都已采用农业专业系统进行管理 , 农场主使用桌面WEB界面及移动端APP来管理农场 。 典型的如Farmlogs已覆盖了全美15%的农场 , 2014年上半年其市场份额翻了3倍 。 鉴于此 , 笔者梳理了不同国家、不同生产阶段的人工智能技术在现代农业中的实践应用 , 总结国外发展经验对我国现代农业的可借鉴之处 , 从而使人工智能技术更好地服务于我国现代农业生产 。
1不同国家应用模式比较
随着现代农业的发展 , 信息技术、互联网+、大数据等新名词在农业领域已不陌生 。 世界各国都十分注重人工智能技术在现代农业中的应用 。 由于各个国家的实际情况不同 , 其发展模式也有所区别 。
1.1美日信息化模式
美国农业重视“信息化建设” , 现代农业智能装备技术日渐成熟 。 玉米、小麦主产区39%的生产者都使用了人工智能技术 , 大型农场人工智能设备和技术普及率高达80% , 人工智能技术已使玉米产量提高13% , 种植成本下降15% , 從而促进了农户经济效益的提高[3] 。
日本农业十分重视“信息技术” , 重点都集中在农产品流通环节 。 近两年开发了农业技术情报网络系统 , 借助公众电话网、专用通讯网和无线寻呼网 , 把大容量处理计算机和大型数据库系统、互联网网络系统、气象情报系统、温室无人管理系统、高效农业生产管理系统、个人计算机用户等联结起来 。
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1.2德法数字化模式
德国农业重视“数字化发展” , 提出了“农业4.0”概念 , 旨在通过人工智能技术实现农业生产数字化 。 德国的大型农业机械都是由全球卫星定位系统(GPS)导航系统控制 。 农民只需要切换到GPS导航模式 , 卫星数据就能让农业机械精确作业 , 误差可以控制在几厘米之内[5]
为实现农业现代化生产 , 法国专门打造大数据农业体系 。 法国农业将GPS和GIS系统应用于联合收割机 , 不仅实现了产量图的自动生成 , 更使植保机械电子化及施肥机械的变量作业变为可能 。
1.3荷兰以色列自动化模式
荷兰农业的重点在“温室农业” , 信息技术推动了温室农业升级换代 , 实现全自动化控制 , 包括光照系统、加温系统、液体肥料灌溉施肥系统、二氧化碳补充装置以及机械化采摘、监测系统等 , 减少了用工人数 。


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