試論人工智能技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

摘要：社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)了各種先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的涌現(xiàn)，并被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，特別是云平臺、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，推動著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的升級與轉(zhuǎn)型，提升了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械水平。為了進(jìn)一步提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，應(yīng)靈活應(yīng)用人工智能技術(shù)，優(yōu)化農(nóng)作物產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后的三個階段，最終實現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)收益。人工智能技術(shù)的應(yīng)用價值在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中得到了充分發(fā)揮，在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造、維修和質(zhì)量監(jiān)控等領(lǐng)域的應(yīng)用推動了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。如何在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中靈活運(yùn)用人工智能技術(shù)是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員和技術(shù)人員亟待解決的重要議題，本文將圍繞這一議題展開深入探究。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械；意義；應(yīng)用路徑

一、引言

結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可知，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以降低人力物力投入，節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)資源，推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)代化發(fā)展。同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化。例如，應(yīng)用人工智能技術(shù)可以代替人工操作進(jìn)行農(nóng)業(yè)耕種、病蟲防治等工作，進(jìn)行環(huán)境分析和信息收集。此外，人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還可以根據(jù)具體環(huán)境和生產(chǎn)任務(wù)靈活調(diào)整生產(chǎn)方案，適應(yīng)多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，降低人工勞動強(qiáng)度，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。因此，人工智能技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中扮演著至關(guān)重要的角色。筆者經(jīng)過實踐調(diào)研，分析了人工智能技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用意義和困境，并簡述人工智能技術(shù)類型，最后提出具體的應(yīng)用路徑，以期為研究人員提供參考依據(jù)。

二、人工智能技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用意義

（一）發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)所需

現(xiàn)階段，國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)要素需求呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，如耕地、水分、人工等要素，與此同時，對農(nóng)業(yè)技術(shù)的需求卻呈現(xiàn)上升的趨勢。由于國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展環(huán)境與時俱進(jìn)，而傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和發(fā)展模式很難適應(yīng)。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，自然因素和外部因素的介入使得農(nóng)業(yè)機(jī)械朝著現(xiàn)代化和信息化的方向不斷發(fā)展，成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵變量。為了進(jìn)一步發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械，需要進(jìn)一步優(yōu)化人工智能技術(shù)，提升資源利用效率，推動農(nóng)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

（二）推動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展

計算機(jī)人工智能技術(shù)的廣泛宣傳和應(yīng)用促使農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。具體而言，在農(nóng)業(yè)機(jī)械中引入先進(jìn)的人工智能技術(shù)，可以為農(nóng)民耕作提供更先進(jìn)地服務(wù)和全面地輔助，提升他們的生活水平和生產(chǎn)條件，推動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)能夠節(jié)約大量的人力和物力，降低成本、節(jié)約資源，全面提升中國農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化建設(shè)水平。因此，在廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)之后，農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能優(yōu)勢將得到充分展現(xiàn)，進(jìn)而提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（三）增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入

如今，由于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，義務(wù)教育普及或城鎮(zhèn)務(wù)工導(dǎo)致多數(shù)青壯年勞動力大量流出，使得農(nóng)村老齡化的問題日漸嚴(yán)峻，導(dǎo)致耕地被人為拋荒并出現(xiàn)大量留守兒童等社會現(xiàn)象。農(nóng)村地區(qū)的年輕人更加傾向于外出工作而不愿意種地的原因之一是農(nóng)業(yè)收入較低，無法維持正常生活。為了改變這一農(nóng)村現(xiàn)狀，必須進(jìn)一步創(chuàng)新農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)朝著現(xiàn)代化、規(guī)?；椭悄芑姆较虬l(fā)展，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。

三、人工智能技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用困境

（一）主體挑戰(zhàn)

一般情況下，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械主要由農(nóng)業(yè)企業(yè)或是農(nóng)民個體擁有，農(nóng)民個體直接參與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備操作和實施，成為農(nóng)產(chǎn)品市場的主要參與者。在市場需求的推動下，可以創(chuàng)新和優(yōu)化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能計劃。然而，目前農(nóng)民在開展農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)過程中存在信息化素養(yǎng)較低、受教育程度不高等問題，限制了人工智能技術(shù)的推廣和應(yīng)用。此外，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展普遍存在投入較大、周期較長的特點(diǎn)，對于農(nóng)民而言，他們的資金較為薄弱，可能打擊他們的工作動力和創(chuàng)新熱情。另外，農(nóng)業(yè)科研院所和高等院校是國家領(lǐng)導(dǎo)下的科技創(chuàng)新主體，旨在培育優(yōu)質(zhì)人才和推進(jìn)科技研發(fā)。然而，許多農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)面臨資金短缺的問題，難以在較短時間內(nèi)進(jìn)行研發(fā)和轉(zhuǎn)化成果，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)之一。

（二）推廣人才的挑戰(zhàn)

現(xiàn)階段，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械人工智能技術(shù)的廣泛宣傳是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)創(chuàng)新中的重要環(huán)節(jié)，同時也是推動科技興國和科技成果轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力的關(guān)鍵所在。然而，在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，新興技術(shù)的研發(fā)和運(yùn)用需要六到七年的時間，普遍存在分散較廣、推廣緩慢、成果轉(zhuǎn)化效率低下等問題，這些問題限制了國內(nèi)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)的推廣。此外，縣鄉(xiāng)兩級農(nóng)業(yè)機(jī)械人工智能技術(shù)的推廣過程還存在一些問題。首先，機(jī)構(gòu)設(shè)置匱乏，人員配備不足，這導(dǎo)致推廣效果不佳。其次，在部分地區(qū)，農(nóng)業(yè)機(jī)械人工智能技術(shù)推廣制度形同虛設(shè)。此外，由于缺乏專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)，農(nóng)業(yè)機(jī)械人工智能技術(shù)難以應(yīng)對自然災(zāi)害和疾病。如今，農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)建立了新型農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)服務(wù)組織，通過推廣和銷售智能農(nóng)機(jī)、智能碾米機(jī)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備來獲取經(jīng)濟(jì)收益。然而，由于機(jī)械功能繁多和價格較高，導(dǎo)致銷售結(jié)構(gòu)不理想。除此之外，在建立了各種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣組織之后，由于規(guī)模較小、人員匱乏、資金不足等問題，導(dǎo)致推廣速度緩慢、競爭意識不強(qiáng)，無法拓展人工智能技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

四、農(nóng)業(yè)機(jī)械中常用的人工智能技術(shù)類型

（一）新能源智能技術(shù)

新能源技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械未來發(fā)展的重要趨勢之一。如今，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械在新能源開發(fā)和利用上有著顯著優(yōu)勢，并占據(jù)至關(guān)重要的地位。在農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的現(xiàn)階段，農(nóng)用新能源種類豐富，例如風(fēng)力、水力和太陽能等，都是農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展中主要依賴的能亞努，不僅綠色環(huán)保，還節(jié)能便捷，最終能夠減少對周圍環(huán)境的負(fù)面影響，這些新能源不僅環(huán)保，還能節(jié)能便捷，能夠減少對周圍環(huán)境的負(fù)面影響。農(nóng)業(yè)機(jī)械可以通過利用新能源智能技術(shù)為花卉、有機(jī)蔬菜以及牲畜提供熱量和動力，還可以在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備上安裝智能日光燈，誘捕害蟲、控制蟲害，減少對農(nóng)藥的使用，從而降低副作用。同時，引入各種尖端新能源技術(shù)也能夠為農(nóng)業(yè)精細(xì)化生產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)。

（二）自動化智能技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備上安裝計算機(jī)自動化控制技術(shù)可以進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效性，實現(xiàn)機(jī)械化操作和自動化管理，同時也是未來農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化發(fā)展的重要生產(chǎn)要素。如今，控制系統(tǒng)和電子監(jiān)控技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中廣泛應(yīng)用的自動化智能控制技術(shù)。部分現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械設(shè)備可以在駕駛區(qū)域裝設(shè)有智能顯示屏，實時監(jiān)測農(nóng)業(yè)作業(yè)情況；也可以在機(jī)械設(shè)備上裝置農(nóng)作物生長檢測儀，實時觀察農(nóng)作物的生長情況，確保其生長環(huán)境適宜；還可以在農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)中安裝電子儀器，全程監(jiān)控農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)過程，以便及時解決問題并調(diào)整生產(chǎn)方案，為后續(xù)管理工作提供重要依據(jù)。技術(shù)人員需要對檢測獲取的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和應(yīng)用，靈活調(diào)控農(nóng)業(yè)自動化操作，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可控性和靈活性。

（三）CAD技術(shù)

為了進(jìn)一步完善和優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)，技術(shù)人員可以引入先進(jìn)技術(shù)和軟件進(jìn)行三維設(shè)計，例如，可以引入智能化CAD技術(shù)來優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備。一般而言，技術(shù)人員可以借助模塊變形設(shè)計來完成組件定位、安裝和預(yù)先設(shè)計，從而全面了解農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用痕跡。在早些年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，計算機(jī)設(shè)備性能較弱且成本較高，導(dǎo)致傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中存在諸多問題。而積極引入智能CAD技術(shù)，技術(shù)人員可以借助參數(shù)性3D結(jié)構(gòu)設(shè)計來滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的性能要求，以便調(diào)整和操作。通過CAD技術(shù)，技術(shù)人員可以更直觀地展示設(shè)計理念和性能優(yōu)勢，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的智能化和信息化水平。例如，使用CAD技術(shù)進(jìn)行三維仿真設(shè)計的底盤部位能夠結(jié)合工件定位來確定坐標(biāo)系統(tǒng)，最終實現(xiàn)零件組裝。因此，應(yīng)用CAD技術(shù)能夠有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性和操作性，為后續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，并進(jìn)一步提高設(shè)備的精度和品質(zhì)。

五、人工智能技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用路徑

（一）在產(chǎn)前階段中的應(yīng)用

第一，應(yīng)用于灌溉控制階段。借助人工智能技術(shù)可以實時監(jiān)測農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境和變化，從而能夠根據(jù)農(nóng)作物生長需求來適當(dāng)調(diào)整和控制。例如，實現(xiàn)智能灌溉，先分析農(nóng)作物對水分的需求量，再借助人工智能技術(shù)控制灌溉水量，這樣不僅可以滿足農(nóng)作物生長需求，還能夠節(jié)約水資源。智能灌溉控制系統(tǒng)由人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其他人工智能技術(shù)共同構(gòu)成，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)分析天文氣象和氣候環(huán)境，從而制定科學(xué)合理的灌溉計劃，實現(xiàn)智能灌溉分析和控制。

第二，應(yīng)用于土壤成分檢測。結(jié)合以往的農(nóng)作物種植經(jīng)驗可知，土壤成分直接影響農(nóng)作物產(chǎn)量。因此，在產(chǎn)前階段需要對土壤成分進(jìn)行系統(tǒng)地檢測，結(jié)合實際檢測情況選擇易于種作的農(nóng)作物類型。之后，根據(jù)土壤檢測情況來施肥，確保土壤中包含有促進(jìn)農(nóng)作物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，例如，通過人工智能技術(shù)構(gòu)建的專家系統(tǒng)可以進(jìn)行土壤成分檢測，并制定種植和施肥方案，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

第三，應(yīng)用于種子質(zhì)量鑒定。種子質(zhì)量鑒定是農(nóng)作物生產(chǎn)前的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要提升檢定效率。通過視覺技術(shù)對種子質(zhì)量進(jìn)行客觀鑒定，同時不損害種子完整性。

（二）在生產(chǎn)中階段的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)包含了豐富且專業(yè)的農(nóng)業(yè)類知識和先進(jìn)的計算機(jī)軟件系統(tǒng)，一定程度上能替代農(nóng)業(yè)專家來解答農(nóng)作物種植過程中遇到的各種問題。該系統(tǒng)具備豐富的農(nóng)業(yè)經(jīng)驗和專業(yè)的理論知識，并且借助人工智能技術(shù)來直觀呈現(xiàn)問題解決方案。具體而言，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)是由先進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建的，需要對大量的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和預(yù)測，以便能夠為農(nóng)作物生產(chǎn)中遇到的不利情況提供解決方案。

此外，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)還可以利用智能化技術(shù)和設(shè)備對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行合理地控制。例如，溫室智能控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所必需的自動化智能管理系統(tǒng)，通過分析和收集的數(shù)據(jù)和信息，該系統(tǒng)能夠有效控制農(nóng)作物的生長周期，從而降低人工成本并提高經(jīng)濟(jì)效益。

（三）在產(chǎn)后階段中的應(yīng)用

第一，應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品檢驗。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)完成后需要進(jìn)行品質(zhì)檢驗，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，并支持銷售過程。在此過程中，人工智能技術(shù)可以提高農(nóng)產(chǎn)品檢驗效率，例如，可以利用具有視覺功能的機(jī)械臂來完成檢驗任務(wù)，結(jié)合參數(shù)對比和圖像分析來判斷農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量是否合格，并根據(jù)檢驗結(jié)果對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行分類裝包。

第二，應(yīng)用于電商運(yùn)營。農(nóng)產(chǎn)品銷售是產(chǎn)后階段中的重要環(huán)節(jié)，基于新形勢，越來越多的農(nóng)產(chǎn)品銷售依賴于電子商務(wù)模式，通過電商平臺進(jìn)行線上銷售。借助人工智能技術(shù)，可以有效擴(kuò)大農(nóng)產(chǎn)品銷售范圍和宣傳范圍，提高銷量和效益。農(nóng)產(chǎn)品的電商模式在不斷發(fā)展和優(yōu)化，物流迅速、運(yùn)輸成本較低。因此，可以借助人工智能技術(shù)制定更為全面的線上銷售策略，避免價格波動導(dǎo)致虧損。

六、結(jié)束語

綜上所述，隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展，人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，不僅可以降低人工成本，提高經(jīng)濟(jì)收益，還能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)性發(fā)展。人工智能技術(shù)的創(chuàng)新也將推動中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)邁向新高度。

作者單位：鄭燕玲 廣州市交通技師學(xué)院

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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