大數(shù)據(jù)走進(jìn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)指導(dǎo)耕種

大數(shù)據(jù) 農(nóng)業(yè) 農(nóng)產(chǎn)品

中國(guó)科學(xué)報(bào) | 2017-11-29 10:41

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】未來(lái)人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)建模、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)將被廣泛應(yīng)用，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警信息處理和分析將向著系統(tǒng)化、集成化、智能化方向發(fā)展

大數(shù)據(jù)走進(jìn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)指導(dǎo)耕種

未來(lái)人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)建模、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)將被廣泛應(yīng)用，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警信息處理和分析將向著系統(tǒng)化、集成化、智能化方向發(fā)展。

本期嘉賓

許世衛(wèi) 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家、農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息服務(wù)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、農(nóng)業(yè)部市場(chǎng)預(yù)警專家委員會(huì)秘書長(zhǎng)

隨著海量信息的爆發(fā)，農(nóng)業(yè)跨步邁入大數(shù)據(jù)時(shí)代。如同其他行業(yè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，通過(guò)技術(shù)手段獲取、收集、分析數(shù)據(jù)，能夠有效地解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和市場(chǎng)流通等問(wèn)題。

在大數(shù)據(jù)的推動(dòng)下，農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警工作的思維方式和工作范式發(fā)生了根本性的變化，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警信息處理和分析將向著系統(tǒng)化、集成化、智能化方向發(fā)展。本期嘉賓將帶您了解大數(shù)據(jù)時(shí)代下，農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警如何運(yùn)行以及未來(lái)面臨的機(jī)遇。

大數(shù)據(jù)走進(jìn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

數(shù)據(jù)庫(kù)專家、圖靈獎(jiǎng)得主吉姆·格雷提出，數(shù)據(jù)密集型計(jì)算成為繼試驗(yàn)科學(xué)、理論科學(xué)、計(jì)算科學(xué)之外的科學(xué)研究第四范式。大數(shù)據(jù)被學(xué)術(shù)界正式提出始于2008年9月《自然》雜志發(fā)表的“Big Data”系列專題文章，介紹了大數(shù)據(jù)應(yīng)用所帶來(lái)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

人們圍繞研究數(shù)據(jù)的海量增加展開(kāi)討論。2011年，《科學(xué)》雜志刊登“Dealing with Data”專題，指出分析數(shù)據(jù)的能力遠(yuǎn)落后于獲取數(shù)據(jù)的能力。

2012年3月，美國(guó)政府公布了“大數(shù)據(jù)研發(fā)計(jì)劃”，基于大數(shù)據(jù)推動(dòng)科研和創(chuàng)新。在我國(guó)，2012年5月香山科學(xué)會(huì)議第424次會(huì)議以“大數(shù)據(jù)”為主題，認(rèn)為大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，大數(shù)據(jù)已成為各行業(yè)共同面臨的大問(wèn)題。同年11月，香山科學(xué)會(huì)議第445次會(huì)議以“數(shù)據(jù)密集時(shí)代的科研信息化”為主題，討論“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的科研信息化問(wèn)題。

這些事件都標(biāo)志著“大數(shù)據(jù)”走入我們的生活。那么，大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用如何？許世衛(wèi)表示，“農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和延展，是開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警工作的重要技術(shù)支撐。”

在他看來(lái)，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)不僅保留了大數(shù)據(jù)自身具有的規(guī)模巨大、類型多樣、價(jià)值密度低、處理速度快、精確度高和復(fù)雜度高等基本特征，還使得農(nóng)業(yè)內(nèi)部的信息流得到了延展和深化。

數(shù)據(jù)作為一種戰(zhàn)略資源，可以有效地解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的復(fù)雜問(wèn)題，從數(shù)據(jù)的獲取、收集到分析，能夠事半功倍地解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題。

許世衛(wèi)舉例道，如通過(guò)傳感器、作物本體檢測(cè)手段，獲取了土壤中的氮磷鉀肥力等大量數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理后可以有效指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的施肥量、施肥時(shí)間等問(wèn)題，進(jìn)行合理規(guī)劃，得出最合適的投入量，從而提高生產(chǎn)效率。

再如，大數(shù)據(jù)能夠提前預(yù)測(cè)到未來(lái)市場(chǎng)的供給需求，可以有效降低生產(chǎn)投入并采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行智能化生產(chǎn)，對(duì)平抑物價(jià)起到調(diào)節(jié)作用。

大數(shù)據(jù)是監(jiān)測(cè)預(yù)警的基礎(chǔ)支撐

許世衛(wèi)指出，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取、采集渠道和應(yīng)用技術(shù)手段，無(wú)法通過(guò)人工調(diào)查得到數(shù)據(jù)，而需要依靠土壤傳感器、環(huán)境傳感器、作物長(zhǎng)勢(shì)生命本體傳感器等手段支撐。由于技術(shù)更新、成本下降，使得農(nóng)業(yè)有關(guān)生產(chǎn)市場(chǎng)流通等數(shù)據(jù)獲取能力大幅提升。

“大數(shù)據(jù)使得農(nóng)業(yè)進(jìn)入全面感知時(shí)代，用總體替代樣本成為可能；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得更多依靠數(shù)據(jù)的支撐，從此進(jìn)入智慧農(nóng)業(yè)時(shí)代；大量的數(shù)據(jù)可以優(yōu)化生產(chǎn)布局，優(yōu)化安排生產(chǎn)投入；大數(shù)據(jù)時(shí)代下，市場(chǎng)更有利于產(chǎn)銷對(duì)接，在消費(fèi)環(huán)節(jié)減少浪費(fèi)以及減少產(chǎn)后損失。”許世衛(wèi)說(shuō)。

此外，大數(shù)據(jù)給農(nóng)業(yè)的管理也帶來(lái)變化。過(guò)去的農(nóng)業(yè)管理主要依靠行政手段指導(dǎo)和安排生產(chǎn)，大數(shù)據(jù)有利于分析提取特征、總結(jié)趨勢(shì)，通過(guò)市場(chǎng)信號(hào)的釋放引導(dǎo)市場(chǎng)進(jìn)而引導(dǎo)生產(chǎn)。

許世衛(wèi)表示，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的高端管理工具。所謂監(jiān)測(cè)預(yù)警就是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，貫穿于農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通到消費(fèi)到餐桌整個(gè)過(guò)程的產(chǎn)品流、物資流、資金流、信息流，使產(chǎn)銷匹配、生產(chǎn)和運(yùn)輸匹配、生產(chǎn)和消費(fèi)匹配。

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警也是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、市場(chǎng)運(yùn)行、消費(fèi)需求、進(jìn)出口貿(mào)易及供需平衡等情況進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)采集、信息分析、預(yù)測(cè)預(yù)警與信息發(fā)布的全過(guò)程。

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警還是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展最重要的基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)是做好監(jiān)測(cè)預(yù)警工作的基礎(chǔ)支撐。農(nóng)業(yè)發(fā)展仍然面臨著多重不安全因素，急需用大數(shù)據(jù)技術(shù)去突破困境。

這主要體現(xiàn)在：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加，急需提前獲取災(zāi)害數(shù)據(jù)，早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警；農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)波動(dòng)加劇，“過(guò)山車”式的暴漲暴跌時(shí)有發(fā)生，急需及時(shí)、全面、有效的信息，把握市場(chǎng)異常，穩(wěn)定市場(chǎng)形勢(shì)；食物安全事件頻發(fā)，急需全程監(jiān)管透明化，懲戒違規(guī)行為。

可以說(shuō)，農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警對(duì)大數(shù)據(jù)的需求是迫切的。

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)效果顯著

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)效果顯著，大數(shù)據(jù)功不可沒(méi)，主要體現(xiàn)在監(jiān)測(cè)對(duì)象和內(nèi)容更加細(xì)化、數(shù)據(jù)獲取更加快捷、信息處理分析更加智能、數(shù)據(jù)服務(wù)更加精準(zhǔn)等。

隨著農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)粒度更加細(xì)化，農(nóng)產(chǎn)品信息空間的表達(dá)更加充分，信息分析的內(nèi)容和對(duì)象更加細(xì)化。

農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是一個(gè)包含自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人類活動(dòng)的復(fù)雜巨系統(tǒng)，在其中的生命體實(shí)時(shí)的“生長(zhǎng)”出數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)出生命體數(shù)字化的特征。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)的蓬勃發(fā)展，極大地推動(dòng)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的海量爆發(fā)，數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了由“傳統(tǒng)靜態(tài)”到“智能動(dòng)態(tài)”的轉(zhuǎn)變。

在大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析能力將成為未來(lái)最重要的核心能力。未來(lái)人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)建模、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)將被廣泛應(yīng)用，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警信息處理和分析將向著系統(tǒng)化、集成化、智能化方向發(fā)展。

如中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)（China Agricultural Monitoring and Early Warning System，CAMES）已經(jīng)在機(jī)理分析過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了仿真化與智能化，做到了覆蓋中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)上的953個(gè)主要品種，可以實(shí)現(xiàn)全天候即時(shí)性農(nóng)產(chǎn)品信息監(jiān)測(cè)與信息分析，用于不同區(qū)域不同產(chǎn)品的多類型分析預(yù)警。

在大數(shù)據(jù)的支撐下，智能預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)獲取農(nóng)業(yè)對(duì)象特征信號(hào)，將特征信號(hào)自動(dòng)傳遞給研判系統(tǒng)。研判系統(tǒng)通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行信息處理與分析判別，自動(dòng)生成和顯示結(jié)論結(jié)果，發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品信息流的流量和流向，在紛繁的信息中抽取農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展運(yùn)行的規(guī)律。最終形成的農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與深度分析報(bào)告，將為政府部門掌握生產(chǎn)、流通、消費(fèi)、庫(kù)存和貿(mào)易等產(chǎn)業(yè)鏈變化、調(diào)控穩(wěn)定市場(chǎng)提供重要的決策支持。

來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)

收藏分享

聲明：數(shù)據(jù)猿尊重媒體行業(yè)規(guī)范，相關(guān)內(nèi)容都會(huì)注明來(lái)源與作者；轉(zhuǎn)載我們?cè)瓌?chuàng)內(nèi)容時(shí)，也請(qǐng)務(wù)必注明“來(lái)源：數(shù)據(jù)猿”與作者名稱，否則將會(huì)受到數(shù)據(jù)猿追責(zé)。