深度：將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，我們的飲食將會(huì)有何變化？

機(jī)器學(xué)習(xí) 農(nóng)業(yè) 飲食大數(shù)據(jù)

圖普科技 | 2016-09-12 12:57

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】在20世紀(jì)，肥料技術(shù)、灌溉技術(shù)、機(jī)械化耕作技術(shù)促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，滿足了急劇增長(zhǎng)的人口對(duì)糧食的需求?，F(xiàn)在，有些人認(rèn)為農(nóng)業(yè)技術(shù)的下一個(gè)突破點(diǎn)將來(lái)自數(shù)字世界。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺(jué)，精密傳感器和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)將幫助農(nóng)場(chǎng)主們更有效、更精確地使用之前的技術(shù)，種植更健康、更美味的農(nóng)作物...

深度：將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，我們的飲食將會(huì)有何變化？

“我們正處于下一代農(nóng)業(yè)革新浪潮的技術(shù)風(fēng)口，我們稱之為數(shù)字農(nóng)業(yè)。”氣候公司（The Climate Corporation）的總裁Mike Stern說(shuō)。“在過(guò)去的五至七年中，農(nóng)業(yè)正在經(jīng)歷真正的數(shù)字化，就像我們的社會(huì)所經(jīng)歷的那樣。”氣候公司是一家致力于建立農(nóng)業(yè)數(shù)字分析中心的公司，2013年被農(nóng)業(yè)巨頭們用10億美元收購(gòu)。公司業(yè)務(wù)涉及處理衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、攝像頭的圖像，解讀土壤數(shù)據(jù)和拖拉機(jī)的車(chē)載計(jì)算機(jī)，幫助種植者們更好地了解在他們的農(nóng)場(chǎng)發(fā)生了什么，讓預(yù)測(cè)算法指導(dǎo)種植者們更精確地使用種子、水、農(nóng)藥、肥料。

在中西部地區(qū)，當(dāng)玉米正在生長(zhǎng)的時(shí)候，往往有大量的云層，而衛(wèi)星很難透過(guò)云層收集農(nóng)田數(shù)據(jù)，這會(huì)給種植者們帶來(lái)不小的麻煩，因?yàn)樵谶@種情況下，他們只能看到部分區(qū)域的數(shù)據(jù)，” 氣候公司的首席科學(xué)家Sam Eathington說(shuō)，“我們基于機(jī)器學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)的技術(shù)，可以處理和合并農(nóng)田圖像，并且抹去云和云陰影，種植者可以由此看到特定農(nóng)田中的相關(guān)數(shù)據(jù)。”

最近，氣候公司宣布將此平臺(tái)開(kāi)放使用，其他傳感器制造商可以更簡(jiǎn)便地提交數(shù)據(jù)，第一批數(shù)據(jù)是來(lái)自堪薩斯的威里斯科技公司（Veris Technologies）的高分辨率土壤傳感器數(shù)據(jù)。

根據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，盡管在全球農(nóng)業(yè)領(lǐng)域推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展伴隨著不少批評(píng)，但到2020年，“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”數(shù)字服務(wù)的市場(chǎng)預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)到45.5億美元。根據(jù)2013年《紐約客》的一份報(bào)道，氣候公司創(chuàng)始人當(dāng)年決定將公司出售給孟山都之時(shí)，因?yàn)槊仙蕉脊鹃L(zhǎng)期以來(lái)備受爭(zhēng)議的知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策和參與轉(zhuǎn)基因作物的研究，而遭到猛烈的批評(píng)。

美國(guó)農(nóng)場(chǎng)事務(wù)聯(lián)合會(huì)(American Farm Bureau Federation，AFBF)則提醒農(nóng)場(chǎng)主們，確保他們了解其數(shù)據(jù)信息在技術(shù)提供方那邊是如何儲(chǔ)存的。AFBF最近曾與包括氣候公司在內(nèi)的技術(shù)提供商們一起制定行業(yè)規(guī)則和數(shù)據(jù)共享協(xié)議，以確保農(nóng)場(chǎng)主可以控制其數(shù)據(jù)信息的合理使用和自由轉(zhuǎn)移到新的技術(shù)提供商。AFBF曾在社交網(wǎng)絡(luò)上表示：“拖拉機(jī)、耕作設(shè)備、播種機(jī)、噴霧器、礦車(chē)和農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)已經(jīng)越來(lái)越多的被連接至互聯(lián)網(wǎng)，農(nóng)場(chǎng)主們并不總能精確地控制他們的數(shù)據(jù)，也不能自由地將其數(shù)據(jù)從一個(gè)技術(shù)提供商轉(zhuǎn)移到另一個(gè)。”

農(nóng)業(yè)科技公司通常說(shuō)他們的目的不僅僅是賺錢(qián)，而更多的是幫助農(nóng)場(chǎng)主提高自己的利潤(rùn)。在氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生負(fù)面影響和世界范圍內(nèi)日益壯大的中產(chǎn)階級(jí)對(duì)食物有著更多需求的情況下，他們也正在努力嘗試幫助養(yǎng)活持續(xù)增長(zhǎng)的世界人口。2009年，曾有專家在聯(lián)合國(guó)做出預(yù)測(cè)，到2050年的時(shí)候，世界糧食產(chǎn)量可能需要翻一倍才足以養(yǎng)活全球人口。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在數(shù)字農(nóng)業(yè)的支持者們看來(lái)，只有通過(guò)數(shù)字驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)效率升級(jí)才有可能實(shí)現(xiàn)。

“基本上，我們現(xiàn)今的農(nóng)作物產(chǎn)量已經(jīng)跟不上2050年需要達(dá)到產(chǎn)量翻番的目標(biāo)，”總部位于加州的OnFarm 公司的首席執(zhí)行官Lance Donny表示。與氣候公司一樣，OnFarm 公司的目標(biāo)是處理和綜合分析來(lái)自多方面的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)。Lance Donny說(shuō)，公司服務(wù)于幾百個(gè)農(nóng)場(chǎng)和處理他們傳入的數(shù)據(jù)。在以往的農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)中，種植者們僅僅根據(jù)日歷上的時(shí)間信息來(lái)灌溉，澆水量和澆水時(shí)間差不多都已經(jīng)固定，或者完全依賴于他們自己的觀察，“我開(kāi)車(chē)出去看看，農(nóng)作物看起來(lái)需要一些水，所以我就添加水。”但是Lance Donny說(shuō)OnFarm的技術(shù)現(xiàn)在可以把農(nóng)場(chǎng)主們的數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來(lái)，讓他們可以很容易理解和信任，然后向他們提供可以充分依賴的預(yù)測(cè)和指導(dǎo)。“我們不僅能告訴你將會(huì)發(fā)生什么，我們還可以幫你做出更好的抉擇——從而讓你做出的決定達(dá)到利益最大化，這確實(shí)是將機(jī)器學(xué)習(xí)成功落地了，幫助種植者們做出這周和下周的各種決定。”

“最終，農(nóng)場(chǎng)主們將較少地依賴直覺(jué)判斷，而是更多的依賴于數(shù)字信息驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)，”總部設(shè)在以色列特拉維夫市的數(shù)字農(nóng)業(yè)公司Prospera的共同創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Daniel Koppel表示。“我認(rèn)為種植者們最終將成為數(shù)據(jù)科學(xué)家，”他說(shuō)。“在具體操作方面，在很遠(yuǎn)的未來(lái)，執(zhí)行工作將有機(jī)器人來(lái)完成，或者很多工作的完成將變得自動(dòng)化。”

可與此同時(shí)， Prospera 公司使用的數(shù)據(jù)傳感器工具和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)（例如用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)檢測(cè)不當(dāng)澆灌和農(nóng)作物疾?。﹨s可能將生產(chǎn)出來(lái)的農(nóng)作物置于不利的境地。盡管可能會(huì)使抱有純粹主義想法的美食家們退縮，可他仍不加掩飾地表示：“我們正嘗試把農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)成其他制造工廠那樣”。Koppel同時(shí)表示，數(shù)字技術(shù)將意味著更新鮮的食物和對(duì)環(huán)境更友好的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式。“數(shù)據(jù)科學(xué)家們將能通過(guò)分析數(shù)據(jù)找到更有效地使用殺蟲(chóng)劑和水的方式，以減少水份的流失和滅蟲(chóng)農(nóng)藥的使用，” Lance Donny預(yù)測(cè)，“同樣對(duì)于肥料來(lái)說(shuō)，這意味著更少的氮將殘留在土壤和地下水中”。

盡管如此，一些環(huán)保主義者對(duì)此仍然充滿懷疑，并且警告說(shuō)，技術(shù)和工具被研究和設(shè)計(jì)出來(lái)的主要目的是用來(lái)提高農(nóng)作物產(chǎn)量的，而農(nóng)場(chǎng)由此產(chǎn)生的利潤(rùn)并不會(huì)自動(dòng)抵消大規(guī)模、工業(yè)化農(nóng)業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的危害。農(nóng)業(yè)和自然資源環(huán)境工作小組的高級(jí)副總裁Craig Cox 表示，“在大多數(shù)情況下，他們的工具和技術(shù)將減少農(nóng)藥的使用，以及降低農(nóng)藥滲入飲用水之類的風(fēng)險(xiǎn)，但這些并不是他們?cè)O(shè)計(jì)這套工具和技術(shù)時(shí)的最初目的。他們旨在幫助農(nóng)場(chǎng)主采用最具經(jīng)濟(jì)效益的方式使用農(nóng)藥，而有時(shí)最具經(jīng)濟(jì)效益的使用農(nóng)藥意味著使用更多的農(nóng)藥。”

Donny說(shuō)：“更好的數(shù)據(jù)并不僅僅意味著玉米或是大豆等日常農(nóng)產(chǎn)品收獲更高的產(chǎn)量，也意味著能夠優(yōu)化從釀酒葡萄到杏仁在內(nèi)的特殊作物的生產(chǎn)質(zhì)量。在某些情況下，農(nóng)場(chǎng)主們已經(jīng)能夠從生產(chǎn)傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品如玉米，轉(zhuǎn)而選擇到更多樣化的蔬菜種植。”據(jù)Cox表示，“這也可以帶來(lái)環(huán)境收益，尤其是如果采用多樣化種植，將意味著減少了傳統(tǒng)作物在生長(zhǎng)季節(jié)以外的休耕，而休耕意味著讓化學(xué)物質(zhì)白白滲入到周?chē)h(huán)境的水中，他同時(shí)強(qiáng)調(diào)這類細(xì)節(jié)將會(huì)帶來(lái)巨大的差異。

當(dāng)然，對(duì)農(nóng)場(chǎng)主來(lái)說(shuō)，這意味著更多的收入，而對(duì)以食為天的民眾而言，則意味著有了更多的食物可以選擇。“農(nóng)作物產(chǎn)量能夠滿足消費(fèi)需求很重要，而發(fā)展農(nóng)作物的多樣性也同樣重要。” Donny說(shuō)。“餐館就是如此運(yùn)作的，而消費(fèi)者們推動(dòng)著對(duì)于農(nóng)作物的需求。”

來(lái)源：36kr

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)。