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54位青年科學家、頂尖農人等齊聚中國云南,農業“人機”對戰正式開賽

清晨,全國勞動模范紀榮喜早早起床,收拾行囊從江蘇鎮江趕往云南昆明。

同他一起上飛機的,除了鎮江市的幾位草莓種植高手外,還有一大包農家肥和鏟子等農具——這也是紀榮喜為參加第一屆“多多農研科技大賽”決賽,特意準備的“秘方”,并且一下飛機就肩扛到了比賽基地中。

“其實就是普通的油渣,在底肥里添加了這個,種出來的草莓才更香甜?!奔o榮喜說,江蘇鎮江有著三十多年的草莓種植歷史,這次他專門組織了本地的種植高手,在云南基地參加“頂尖農人VS人工智能”的種植比賽。希望通過精細化管理和豐富農事經驗,能夠和“人工智能”一決高下,拿個好成績為江蘇爭光。

就在7月22日,第一屆“多多農研科技大賽”決賽在云南昆明正式啟動,經過激烈角逐進入決賽的4支AI隊伍,和來自中國草莓種植強縣的4支頂尖農人隊伍齊聚,54位選手將開展為期120余天的高原草莓“人機”種植競賽,并以此為樣本互相切磋,將“勞模經驗”與“人工智能”相結合,探索出更加本土化的數字農業解決方案。

“這次比賽的初衷,在于探索將國際最前沿的數字農業科技做本地化應用,形成一套可復制、可推廣的模式與經驗,并在中國各大農業產區落地?!敝袊r業大學副校長龔元石說,數字農業、智慧農業是農業發展的必然之路,希望參賽選手能夠為小農戶對接新科技、走向大市場,探索出一條新道路。

120天競賽,勞模與AI同臺探索

自第一屆“多多農研科技大賽”啟動招募開始,共吸引了全球超過17支AI隊伍,超過108人參與報名。經過激烈的初賽答辯及評審,最終共有AiCU、智多莓、NJAI.莓、CyberFarmer.HortiGraph四支AI隊伍進入決賽。

與他們一起較量的,還有4組來自中國草莓種植大縣的全國勞動模范、人大代表等頂尖農人高手:紀榮喜勞模工作隊、圣野漿果富民隊、艷九天巾幗隊、神農小隊。

7月20日,位于國家高原云果產業園的大賽基地中,各比賽隊伍成員已早早抵達,與來自賽事支持單位云南農業科學院的草莓專家阮繼偉博士一起,準備決賽前的草莓苗定植等工作。

▲艷九天巾幗隊的孫郁晴,正在比賽基地中準備草莓定植用的基質、肥料等物資。攝影/穆功。?


來自艷九天巾幗隊的孫郁晴,生于1996年,是一名“莓二代”,剛剛拿到美國東北大學研究生獎學金。但在云南的比賽溫棚中,她和其他隊員一起,在忙著準備基質、肥料,將云南省農業科學院育苗基地提供的幾百株“章姬”草莓苗,定植到種植槽中。

從安徽農大植保專業交換到美國科羅拉多州州立大學學習兩年后,孫郁晴更傾向于繼續學習農業經濟學和計算機。她認為,未來一定要把農業和AI結合起來,至少要先全面數據化。

在旁邊溫棚準備的兩位隊長,全國勞模紀榮喜、遼寧省第十三屆人大代表馬廷東,也過來幫忙。他們和艷九天巾幗隊的隊長、“草莓皇后”沈海燕一樣,對于90后的新農人充滿期待,“大學生念書多懂技術,還能腳踏實地干活,搞農業還是有希望的?!?nbsp;

馬廷東牽頭的圣野漿果富民隊中,也有兩位年輕的農人馬東妮、楊遠杰。馬東妮出生于1994年,畢業于東北農業大學園藝學專業,并從事生物改良土壤方向的創業。90后的楊遠杰,大學畢業后一頭扎進了草莓種植領域,目前在東港草莓種植和育苗方向已經扎根了7年。

對于農人隊伍中的90后們,馬廷東希望,通過高規格比賽,能夠歷練更多年輕的草莓種植農人,幫助整個草莓產業更快速的發展,提高競爭力。

▲艷九天巾幗隊、紀榮喜勞模工作隊、圣野漿果富民隊等頂尖農人隊伍在比賽基地內。攝影/穆功。


60后與90后兩代農人,通過“多多農研科技大賽”凝聚在了一起,而他們與AI隊伍,也存在著諸多理念相通之處。

“在實際農業生產中,只要幫助農民解決一些實際的小問題,對于品質和產量就會有很大提升?!敝嵌噍犼犻L、建智科技首席專家程飚說,他們隊伍的成員們曾在怒江大峽谷等“三區三州”地區,給村民提供草莓種植的科技支撐。

▲決賽開始前,來自智多莓隊的選手正在調試數據接口。攝影/穆功。


這支來自云南本土的技術強隊,分別由中科院自動化所、昆明農科院、云南農業工程研究設計院的專家和工程師們組成。在這次比賽中,他們計劃將近紅外光譜分析技術應用在草莓生長上,這項技術此前被公安、化工領域成熟應用,常見于毒品、化工品的無損檢測。

程飚介紹,原理在于將光譜變化同植株生長、病蟲害對應,并通過15項環境參數、7項作物參數,建立起一套草莓PCSE生長模型,并由AI自動作出種植策略判斷。

“用算法訓練機器的同時,也希望可以訓練農人,讓其靈活掌握應用這套技術,讓農民變成技術工人,能夠對草莓生長節點和模型對應,進而提升整個云南草莓的商品化率和附加值?!背天f。

對于AI組的整體策略,頂尖農人們則有不一樣的看法。

“就目前技術水準來看,人工智能大規模取代農民尚需時間?!瘪R廷東說,人可以根據不同環境立馬調整,機器未必,數據積累需要更長時間,并且智慧農業及設施農業的投資回報率并不高。他判斷,AI是農業的未來趨勢,但還需要很遠的路要走。

▲比賽基地內,紀榮喜在為草莓定植做前期準備工作。攝影/穆功。


紀榮喜則認為,農業生產中的人工智能應用是必然趨勢。他在鎮江的實驗大棚里,也加裝了補光、補溫、溫濕度傳感器,以及水肥一體化設備?!拔?0歲可能就不種草莓了,將來誰來種?怎么種?這是個亟待解決的問題,如果人工智能能學習到幾十年的種植經驗,那是最好不過?!?/p>

幫農民“種得好”,更要“賣得好”

這次決賽中,各支隊伍種出的草莓,將經歷嚴格的評估:產量及品質、投入產出比、算法及種植策略的先進性等。

“多多農研科技大賽”組委會負責人蘭克介紹,其中的關鍵,在于利用能源及農資最少,種出草莓品質產品最優。這也給AI隊伍提出了考驗。

▲云南省農業科學院的專家團隊為此次比賽準備的“章姬”草莓幼苗。攝影/穆功。


NJAI.莓隊長、南京農業大學教授倪軍認為,利用多樣性傳感器及作物生長感知技術,可以有效減少化肥、農藥用量,提升產量和品質。此前其團隊已在大田糧食作物生產中的氮肥管理領域有成功經驗。

“采用新技術的種植策略,肥料利用率可達到50%以上?!蹦哕姳硎?,經過實地測算,畝省水70%、省肥50%左右,相當于每畝地節約了350元,而且還能省下400元的勞動成本。

來自AiCU的隊員、荷蘭瓦赫寧根大學博士生閔錢希曦是云南人,她希望和隊伍成員一起,探索將最前沿的技術在家鄉落地。

她認為,下一代溫室智能控制的模式,將會是基于感知—傳輸—思考的決策模式,通過雙層算法單元讓AI提供更優的解決辦法,“人類的知識和經驗,可以和AI共存,并且用更簡單、更可持續方法為每個人提供優質美味的蔬果”。

▲CyberFarmer.HortiGraph的隊員林森(左一)、楊浩(左二)、王英利(左三),正在與大賽技術專家溝通調試環境控制設施。攝影/穆功。


CyberFarmer.HortiGraph隊伍的代表林森有著同樣的觀點。他們在決賽中,將采用基于知識圖譜的溫室智慧管控決策方法。簡單來說,就是輸出一套草莓種植決策模型,并根據草莓生長參數和環境參數的反饋,訓練AI進行自動控制。

“當前的人工智能,是大數據和深度學習為代表的弱人工智能,更高級形式則是碳智能和人機混合智能?!绷稚f,頂尖農人們所擔心的“人被機器取代”問題,并不存在。未來人和AI一定是協同發展、人機共生的關系。

如何讓人工智能、機器人學習到頂尖農人們的種植經驗,進而優化生產管理過程,也是科學家們在這次決賽中關心的問題。

中國農業大學信息與電氣工程學院教授、國際信息處理聯合會(IFIP)農業先進信息處理專委會主席李道亮表示,世界各國農業就業人口呈下降趨勢,中國最為明顯。同時,農業勞動力老齡化問題愈發突出、勞動力在農產品成本比重日趨提高,“未來30年中,農業勞動力將越來越短缺,無人農場等技術突破至關重要”。

這些全球青年科學家及國內頂尖農人的眾多策略和思考,對于主辦方拼多多來說,也是一次深遠的探索。

拼多多副總裁陳秋說,拼多多從成立之初,就不斷努力讓農產品通過“拼”模式大規模上行,而在農產品“賣得好”基礎上,平臺還希望幫助農民更加“種得好”。這次比賽,對于拼多多來說僅僅是一個起點,希望全世界的好手們,能夠將新一代人工智能技術與農事生產結合,為中國眾多的農產品產業帶和小農戶,提供一種更低成本、易于操作的數字農業生產管理方法。

“前端技術進步的一小步,可能會解決小農經營主體的眾多難題,并帶來更加穩定的農產品供應鏈?!标惽锉硎?,拼多多將持續加大在農業領域的資金和技術投入,讓農戶有利益、有錢賺,用科技給農產品生產者帶來真金白銀的提升。

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