大數(shù)據(jù)背景下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中人工智能技術(shù)的應(yīng)用

員青澤

摘要：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國在經(jīng)濟(jì)和科技方面都取得了極大的發(fā)展，社會財(cái)富不斷積累，科技力量不斷增強(qiáng)，人民生產(chǎn)和生活方式也發(fā)生了巨大的變化。作為近期大熱門的人工智能技術(shù)，在大數(shù)據(jù)背景的加持之下已經(jīng)開始在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域嶄露頭角。中國作為世界農(nóng)業(yè)大國，同時(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也是我們多樣性經(jīng)濟(jì)中非常重要的一環(huán)，重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改革生產(chǎn)方式是非常有必要的。本文即依次為出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)探究在大數(shù)據(jù)背景下，人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用趨勢及現(xiàn)狀，更是希望能夠幫助我國農(nóng)業(yè)找到未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);人工智能;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

中圖分類號：S126;TP18文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Absrtact： since entering the 21st century， China has made great progress in economy and science and technology， social wealth has been accumulated， scientific and technological strength has been strengthened， and people's production and life style have also undergone great changes. As a popular artificial intelligence technology recently， thanks to the big data background has begun to emerge in the agricultural sector. As a big agricultural country in the world， China's agricultural production is also a very important part of our diversified economy. It is very necessary to attach importance to agricultural production and reform the mode of production. This article is the starting point in turn， focusing on the background of big data artificial intelligence technology in agricultural production On the application trend and current situation， but also hope to help China's agriculture to find the future direction of development.

Keywords： big data; artificial intelligence; agricultural production

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息時(shí)代的關(guān)鍵性技術(shù)之一，它是整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的基礎(chǔ)，每天從互聯(lián)網(wǎng)上都會有大量的數(shù)據(jù)流過，其中不乏有利用價(jià)值的信息，如何利用好這些關(guān)鍵性信息是一個(gè)亟待解決的問題，因而大數(shù)據(jù)技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。大數(shù)據(jù)最為重要的意義就是從海量數(shù)據(jù)中篩選出具有利用價(jià)值的信息，同時(shí)因?yàn)檗r(nóng)業(yè)領(lǐng)域作物種類繁多，品種從種植、培育和銷售的整個(gè)過程有著巨大的信息反饋，因而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)施大數(shù)據(jù)監(jiān)控是非常有必要的。通過大數(shù)據(jù)監(jiān)控，我們可以實(shí)時(shí)地掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，在此基礎(chǔ)上才能夠真正地將人工智能精準(zhǔn)地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。而目前如何才能真正地做到將大數(shù)據(jù)和人工智能緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息的精準(zhǔn)傳達(dá)是現(xiàn)階段人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用上的最大難點(diǎn)。

人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用意義

將人工智能應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的想法最早可追溯到上世紀(jì)，這個(gè)想法在當(dāng)時(shí)一經(jīng)提出就引起了相當(dāng)大的轟動，而且許多相關(guān)的研究人員都認(rèn)為這是荒謬的，是個(gè)完全不可能實(shí)現(xiàn)的想法。在當(dāng)時(shí)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)較為低下，人工智能發(fā)展水平較低，而且還沒有大數(shù)據(jù)的概念的情況下，將人工智能應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的想法的確比較超前。但是今天互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展空前繁榮，大數(shù)據(jù)技術(shù)也逐步走向成熟，利用人工智能將機(jī)械化的生產(chǎn)活動變得智能化也是時(shí)候提上日程了。人工智能的關(guān)鍵意義在于減少重復(fù)性的人力勞動，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化，智能化。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)往往需要大量的勞動力和一些重復(fù)性工作，因而涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)往往會需要大量的青壯年，然而隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大量農(nóng)村勞動力投入到城市建設(shè)中去，同時(shí)又因?yàn)樯鲜兰o(jì)計(jì)劃生育的影響，就造成了如今農(nóng)村勞動力嚴(yán)重不足，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也因此受到了極大的影響。將人工智能引入到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的意義還在于吸引人才的回流，改變農(nóng)村落后的面貌。

2 人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 雜草控制

除草在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是非常重要的，因?yàn)殡s草不僅會和農(nóng)作物搶土地中的營養(yǎng)成分，嚴(yán)重影響農(nóng)作物生長，甚至還有可能導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，不利于作物的收割和后續(xù)種植。目前主流的機(jī)器除草方式是由Blue River Technology公司研發(fā)的除草控制機(jī)器人進(jìn)行雜草的清除，這是一種能夠利用計(jì)算機(jī)掃描進(jìn)行自主勞動的機(jī)器人，同時(shí)還能夠精準(zhǔn)地把控農(nóng)藥的用量，噴灑的時(shí)間和角度，從而減少農(nóng)藥的濫用，減少污染的同時(shí)還能夠節(jié)約生產(chǎn)成本。機(jī)器人在進(jìn)行除草過程中的各個(gè)行為都需要得到精準(zhǔn)的信息，這些都需要強(qiáng)大信息收集和分析能力，因而人工智能和大數(shù)據(jù)的結(jié)合是至關(guān)重要的。

2.2 病蟲害識別

病蟲害在農(nóng)作物的生長中是一個(gè)始終存在的問題，病蟲害不僅會阻礙農(nóng)作物的正常生長，還會導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量下降，甚至嚴(yán)重的時(shí)候還有可能導(dǎo)致糧食絕產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重萎縮、低迷，因而研發(fā)具有一定殺蟲治病能力的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施是非常有必要的。因?yàn)楹οx和植物病的種類很多，而且有些是非常難以根治的，這就需要我們提前進(jìn)行針對性的研究，具體就是：利用現(xiàn)代的機(jī)械視覺技術(shù)對農(nóng)作物進(jìn)行分類識別，精準(zhǔn)地分析不同植物在不同的自然條件下受到的病蟲害影響，建立有關(guān)植物病蟲害的數(shù)據(jù)庫，最后再由專業(yè)的農(nóng)學(xué)、自然學(xué)專家提出可行性方案，由自動化設(shè)施來執(zhí)行。這一系列步驟的完成都需要系統(tǒng)針對性地對農(nóng)作物進(jìn)行分類，在數(shù)據(jù)庫建立的過程中需要大量的數(shù)據(jù)采集和信息整合，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)將海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，為每一種情況都制定出不同的處理方案，利用計(jì)算機(jī)視覺圖像識別技術(shù)讓機(jī)器人進(jìn)行針對性地除蟲、除草。有這些現(xiàn)代化技術(shù)的加持，大量重復(fù)性的勞動都會被機(jī)器人所取代，大大減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，幫助他們產(chǎn)出綠色食品的同時(shí)還能夠保證作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2.3 農(nóng)作物收割

以美國農(nóng)業(yè)為例，美國農(nóng)民在進(jìn)行農(nóng)作物收割的時(shí)候往往才用的都是大型的收割機(jī)，大大提高了收割效率，減少了重復(fù)性勞動。近期，美國的一家公司又開發(fā)了一種能夠幫助農(nóng)民采摘作物的機(jī)器人，這種機(jī)器人利用的是智能化的農(nóng)作物圖像識別技術(shù)，能夠分辨出哪些作物已經(jīng)成熟，并且對作物進(jìn)行針對性的采摘。盡管現(xiàn)在這種技術(shù)還不是很成熟，機(jī)器人的采摘速度沒有人工快，但是隨著科技的不斷進(jìn)步，機(jī)器人采摘速度可以很快地趕超人工。而且因?yàn)闄C(jī)器人可以一天二十四小時(shí)工作，而且還不用支付工資，因而在將來這種機(jī)器人很有可能會取代人類做一些較低技術(shù)含量的工作。

3 人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢

作為我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一的農(nóng)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重大的地位，農(nóng)業(yè)一旦除了問題，所有人的日常生活都會收到嚴(yán)重影響，因而保障農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展不落后是一項(xiàng)重要的任務(wù)。隨著近些年來科技的不斷進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)千家萬戶，大數(shù)據(jù)和人工智能的概念也開始逐步形成。在大數(shù)據(jù)的背景下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與這些高新科技的結(jié)合越來越緊密，現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)逐步取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已然是大勢所趨。

現(xiàn)階段，作為前端科技的智能技術(shù)尚未成熟，人工智能還不能夠完全取代人類完成農(nóng)業(yè)勞動，但是一些簡單重復(fù)性的勞動崗位在未來的某一天被機(jī)器人取代也已經(jīng)是可見的事實(shí)。隨著我國農(nóng)村人口大量地涌入城市，農(nóng)村的勞動力普遍出現(xiàn)嚴(yán)重缺乏的情況，這在一定程度上影響了我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)也將城鄉(xiāng)差距進(jìn)一步拉大，城市越來越大，農(nóng)村越來越小。將人工智能應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，一方面可以解決農(nóng)村勞動力短缺的問題，另一方面還能夠提高社會生產(chǎn)力，促進(jìn)社會進(jìn)步。

總的來看，人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用趨勢可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：①促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約化。美國農(nóng)業(yè)目前才用的就是這種集約化生產(chǎn)的方式，一個(gè)農(nóng)場主管理大片的農(nóng)田，利用自動化設(shè)備進(jìn)行播種、除蟲除草以及收割，大大提高了生產(chǎn)的效率。如果人工智能能夠得到推廣，就會促進(jìn)田地整合，因?yàn)閭鹘y(tǒng)分散的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式下的農(nóng)民不可能人手一套現(xiàn)代化設(shè)施，這筆資金是他們一個(gè)人所承擔(dān)不起的。②提高生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)效率。人工智能合理分配資源，減少了浪費(fèi)，還提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，在很大程度上提高了生產(chǎn)的產(chǎn)量。而且因?yàn)檫@些高新科技在農(nóng)作物進(jìn)行大面積種植的時(shí)候發(fā)揮得會更加出色，在一定程度上也促進(jìn)了生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。

4 結(jié)束語

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展深刻影響著國民經(jīng)濟(jì)和社會的各個(gè)領(lǐng)域。目前，人工智能技術(shù)正在迅速發(fā)展，為我國建設(shè)現(xiàn)代化的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展道路和模式提供了強(qiáng)大的支持。人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后階段均有廣泛應(yīng)用，在產(chǎn)前階段可以進(jìn)行灌溉控制、土壤成分檢測和分析、種子質(zhì)量檢測等應(yīng)用;在產(chǎn)中階段可以采用農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各階段提供問題咨詢、決策服務(wù)，同時(shí)還可以進(jìn)行設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能控制、病蟲害識別、農(nóng)作物采收等工作;而在產(chǎn)后階段可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)、農(nóng)產(chǎn)品電商運(yùn)營、農(nóng)產(chǎn)品智慧物流等操作。隨著人工智能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的建設(shè)也必將不斷前進(jìn)，人工智能中的各種技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用程度會不斷加深，促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)

參考文獻(xiàn)：

[1]郭慶春，劉杰.人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合研究[J].農(nóng)家參謀，2019（17）：148.

[2]王瑜，鄭子輝.人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用方向及發(fā)展路徑[J].信息通信技術(shù)與策，2019（6）：29- 31.

[3]朱強(qiáng)，王愷鈿，梁佳睿，等.人工智能技術(shù)在湘西地區(qū)農(nóng)業(yè)運(yùn)用的研究分析[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)，2019，39（11）：14- 15.

[4]羅錫文.農(nóng)業(yè)人工智能的應(yīng)用和思考[J].中國農(nóng)村科技，2019（5）：16- 19.[5]李霸.農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化發(fā)展存在的問題及優(yōu)化對策[J].農(nóng)民致富之友，2019（13）：139.

[6] 王紅梅 . 人工智能在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用探討[J]. 現(xiàn)代農(nóng)村科技 ，2019，569（01）：90-91.

[5] Mehdizadeh， Saeid. Estimation of daily reference evapotranspiration （ETo） using artificial intelligence methods： Offering a new approach for lagged ET o， data-based modeling[J]. Journal of Hydrology， 2018， 559（06）：794-812.

[7] 尹中江 . 農(nóng)業(yè)人工智能 + 在西藏農(nóng)業(yè)應(yīng)用模式與發(fā)展前景探討?[J]. 西藏農(nóng)業(yè)科技?，2017，v.39;No.157（04）：44-47.

[8] 帥愛華淺談人工智與計(jì)算機(jī)技在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的應(yīng)用[J]. 數(shù) 碼 世界?，2018，0（4）：551-551.

[9]王紅梅.人工智能在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2019（1）：81- 82.