کاربرد هوش مصنوعی در صنعت کشاورزی چیست؟

هوش مصنوعی در سال های اخیر در بسیاری از حوزه ها برای افزایش بهره وری و بازدهی به کار گرفته شده است. هوش مصنوعی روش های سنتی کارها را به روشی کارآمدتر و بهتر تبدیل می کند. استفاده از هوش مصنوعی در کشاورزی باعث می شود تا تا بهره وری افزایش پیدا کند و تاثیرات منفی محیطی را تا حد زیادی کاهش دهد. در کشورهای پیشرفته از هوش مصنوعی در حوزه کشاورزی در سطح وسیعی استفاده می شود تا تغییرات زیادی در فرآیند تولید محصولات ایجاد کنند و آن را بسیار کارآمدتر کنند.

استفاده از هوش مصنوعی باعث تغییر در نحوه تولید مواد غذایی ما انسان ها شده است و استفاده از آن باعث شده تا تولید گازهای گلخانه ای تا 20% کاهش پیدا کند. کمک گرفتن از فناوری هوش مصنوعی در این حوزه هم چنین به کنترل و مدیریت هرگونه شرایط طبیعی و محیطی ناخوشایند کمک می کند.امروزه اکثر استارتاپ های هوش مصنوعی که در زمینه کشاورزی فعالیت می کنند رویکردی برای افزایش کارآرایی روش ها و میزان تولید محصولات کشاورزی دارند.

طبق مطالعات انجام شده در بازار آمریکا گزارش شده است که به کار بردن هوش مصنوعی در کشاورزی باعث افزایش اندازه بازار این حوزه در حد 1550 میلیون دلار تا پایان سال 2025 خواهد شد. بکار گرفتن هوش مصنوعی به تشخیص و یا پیش بینی آفات و مشکلات محصولات و هم چنین پیش بینی تغییرات آب و هوایی کمک می کند و می تواند به این مشکلات پاسخ هوشمندانه ای ارائه دهد. مشاغل موجود در زمینه کشاورزی به کمک هوش مصنوعی به پردازش داده های بدست آمده برای کاهش نتیجه های ناخواسته و منفی فعالیت می کنند.

جهت ثبت سفارش خرید روتیواتور، خرید بیل تراکتور و خرید تریلی تراکتور به همراه دریافت لیست قیمت روز می توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

کشاورزی هوشمند چیست؟

اصطلاح کشاورزی هوشمند (Smart agriculture) به استفاده از فناوری هایی مانند اینترنت اشیا، حسگرها (sensor)، سیستم های مکان یابی، روبات ها و هوش مصنوعی با هدف مدیریت مزرعه برای افزایش کیفیت و کمیت محصولات همچنین بهینه سازی کارایی نیروی انسانی مورد استفاده در مزارعه گفته می شود. کشاورزی هوشمند می تواند در زمینه های کشت، آبیاری محصولات، سم پاشی و برداشت محصول به کشاورز کمک کند.

کشاورزی هوشمند چگونه کار می کند؟

کشاورزی هوشمند از طریق سنسورها می توانند رطوبت خاک و هوا، سطح آب، نور خورشید و غیره را اندازه گیری کند و با استفاده از هوش مصنوعی و این اطلاعات به کشاورزان کمک کند تا بهترین زمان برای آبیاری را پیدا کنند تا در منابع آبی خود صرفه جویی کند، همچنین با آنالیز مواد مغذی خاک (ازت، فسفر، پتاسیم) میتواند باعث افزایش کیفیت محصولات شود.

آینده کشاورزی در اختیار هوش مصنوعی

پیش بینی می شود که جمعیت جهان تا سال 2050 میلادی به 10 میلیارد نفر برسد و به دلیل افزایش جمعیت، زمین های کشاورزی تبدیل به خانه و جاده خواهند شد همچنین با افزایش جمعیت میزان غذای مورد نیاز برای جهان نیز 50 درصد رشد می کند، این در حالی است که حدود 37.7 درصد از کل سطح زمین برای تولید محصولات زراعی استفاده می شود ولی در ایران با وجود مشکل کم آبی نمی توان بیش از 10 درصد زمین ها را به زیر کشت برد. تنها راه برای مقابله با این چالش، استفاده از اتوماسیون و هوش مصنوعی است که میتواند میزان بهره وری و تولید محصولات را افزایش دهد.

مزایای به کارگیری هوش مصنوعی در کشاورزی

استفاده از هوش مصنوعی به کشاورزان کمک می کند تا از طریق داده های به دست آمده در مورد دما، بارش، سرعت باد و تابش خورشید و  تحلیل چنین داده هایی در طول زمان و مقایسه آن ها اطلاعات با ارزشی را برای رسیدن به نتایج مطلوب ارائه می دهد. یکی از نکات بسیار ارزشمند استفاده از هوش مصنوعی در کشاورزی آن است که بکارگیریش باعث از بین رفتن شغل کشاورزان و فعالان انسانی این حوزه نخواهد شد بلکه به افزایش بهره وری و بهبود روند کارهای آن ها کمک خواهد کرد.

• هوش مصنوعی روش های کارآمدتری برای تولید، برداشت و فروش محصولات ضروری بازار فراهم می کند.
• استفاده از هوش مصنوعی به خصوص در بررسی محصولات معیوب و بهبود پتانسیل برای تولید محصولات سالم زراعی کمک می کند.
• به کارگیری هوش مصنوعی مشاغل مبتنی بر کشاورزی را تقویت کرده و آن ها را کارآمدتر می کند.
• هوش مصنوعی در برنامه هایی مانند تنظیم خودکار دستگاه ها برای پیش بینی هوا و بیماری محصولات یا شناسایی آفات کمک می کند.
• هوش مصنوعی می تواند شیوه های مدیریت پروسه تولید محصولات را بهبود ببخشد و به بسیاری از مشاغل حوزه فناوری کمک می کند تا بر روی الگوریتم هایی که در کشاورزی مفید هستند سرمایه گذاری کنند.
• راه حل های هوش مصنوعی این پتانسیل را دارند که چالش هایی که کشاورزان با آن درگیر هستند، از جمله تغییرات آب و هوایی ، آلودگی آفات و علف های هرز که باعث کاهش بازدهی می شود را حل کنند.

تاثیر هوش مصنوعی در کشاورزی

فناوری هوش مصنوعی در صدد اصلاح مشکلات در این حوزه و تولید اقدامات خاصی برای حل و غلبه بر آن ها است. هوش مصنوعی به پایش اطلاعات برای یافتن سریع راه حل های کارآمد کمک می کند. در ادامه می خواهیم ببینیم که هوش مصنوعی چگونه با حداقل هزینه های محیطی به رسیدن به نتایجی مطلوب کمک می کند. با استفاده از هوش مصنوعی می توان بیماری محصول و یا آفت را با دقت 98% تشخیص داد. هم چنین هوش مصنوعی به کشاورزان کمک می کند تا با تنظیم نور به منظور تسریع در تولید محصول و سبزیجات، زمان بهره بردای را هم کنترل کنند.

پیش بینی آب و هوا به کمک داده ها

هوش مصنوعی با استفاده از روش های پیچیده و هم چنین داده های آب و هوایی به کشاورز کمک می کند تا در مورد شرایط آب و هوایی و محیطی به روز باشد. این اطلاعات به کشاورزان کمک می کند تا بازدهی و سود داشته باشند بدون این که ریسک و خطر محیطی سلامت محصولاتشان را تهدید کند. تجزیه و تحلیل داده های تولید شده به کشاورز کمک می کند تا با استفاده از توانایی درک و یادگیری هوش مصنوعی، احتیاط لازم را انجام دهد و با اجرای آن تصمیم گیری هوشمندانه و به موقع داشته باشد.

نظارت بر سلامت محصولات زراعی و خاک

استفاده از هوش مصنوعی روشی کارآمد برای کنترل و نظارت بر شناسایی نقایص و کمبودهای مواد مغذی موجود در خاک است. با کمک پردازش تصویر، هوش مصنوعی نقص های احتمالی را از طریق عکس های ضبط شده توسط دوربین شناسایی می کند. هوش مصنوعی از یادگیری عمیق برای تجزیه و تحلیل الگوهای گیاهی در کشاورزی کمک می گیرد. چنین برنامه های کاربردی با هوش مصنوعی به درک مشکلات خاک ، آفات گیاهی و بیماری ها کمک می کنند.

کاهش مصرف آفت کش ها و سموم

کشاورزان می توانند از هوش مصنوعی، رباتیک و یادگیری ماشین برای مدیریت علف های هرز و آفت ها و… استفاده کنند. با کمک هوش مصنوعی، داده هایی برای کنترل و نظارت بر وضعیت علف های هرز جمع آوری می شود که به کشاورزان کمک می کند تا فقط در جایی که علف های هرز موجود هستند، مواد شیمیایی و سم ها را استفاده کنند. این روش به طور مستقیم استفاده از سمپاشی های شیمیایی در تمام زمینه ها را تا حد زیادی کاهش می دهد. در نتیجه از این طریق هوش مصنوعی میزان مصرف سموم را در مزارع و به طور نسبی حجم مواد شیمیایی معمولا بر روی محصولات اسپری می شوند را تا حد زیادی کاهش می دهد.

ربات های کشاورزی دارای هوش مصنوعی

ربات های کشاورزی دارای هوش مصنوعی قادر به یافتن راه هایی کارآمدتر برای محافظت از محصولات زراعی در برابر علف های هرز هستند. علاوه بر آن این ربات ها به غلبه بر چالش کارگری نیز کمک می کنند. ربات های هوش مصنوعی در زمینه کشاورزی می توانند محصولات زراعی را با حجم بالاتر و سرعت بیشتری نسبت به کارگران انسانی برداشت کنند و به کمک بینایی کامپیوتری به نظارت بر علف های هرز و سم پاشی آن ها کمک می کنند. در کل استفاده از هوش مصنوعی به کشاورزان کمک می کند تا روشهای کارآمدتری را برای محافظت از محصولات زراعی خود در برابر علف های هرز داشته باشند.

کشاورزی هوشمند مفهومی نوظهور است که به مدیریت نوین مزرعه با استفاده از فناوری هایی مانند اینترنت اشیا، رباتیک، هواپیماهای بدون سرنشین و هوش مصنوعی با هدف افزایش کمیت و کیفیت محصولات و بهینه سازی نیروی انسانی مورد نیاز می پردازد.

از کاربرد های هوش مصنوعی می توان به تولید محصولات سالم، کنترل آفات، نظارت بر خاک و شرایط رشد گیهان و پیش بینی آب و هوا به کمک داده ها اشاره کرد. هوش مصنوعی یک فناوری نوظهور در زمینه کشاورزی است، این فناوری تجهیزات و ماشین آلات کشاورزی را به سمت هوشمند سازی سوق داده است.

هوش مصنوعی چیست؟

یک تعریف متداول از AI عبارت است از «توانایی یک سیستم یا یک ربات در انجام کارهایی که معمولاً انسان از پس آن بر نمی آید و این امر توسط رایانه کنترل می شود.» هدف از هوش مصنوعی حمایت و تسریع در تصمیم گیری انسان است و قرار نیست جایگزین آن باشد. هوش مصنوعی در درجه اول این کار را با کشف داده های هوشمند به عنوان مثال، همبستگی ها و تشخیص الگو، تجسم مانند نمودارها و داشبوردها، یادگیری ماشینی و کدگذاری سیستم و قابلیت های پیش بینی پیشرفته انجام می دهد. از نمونه های هوش مصنوعی در زندگی روزمره می توان به دستیارهای شخصی دیجیتال (مانند سیری)، خرید و تبلیغات آنلاین، امنیت سایبری، ترجمه زبان و تشخیص اخبار جعلی اشاره کرد.

کشاورزی برای کمک به تولید محصولات سالم تر، کنترل آفات، نظارت بر خاک و شرایط رشد، سازماندهی داده ها، کمک به حجم کار و بهبود طیف گسترده ای از وظایف مرتبط با کشاورزی در کل زنجیره تامین مواد غذایی، به استفاده از هوش مصنوعی روی آورده است. هوش مصنوعی به کشاورزان در کشت محصولات سودآور و پایدار با ارائه راهنمایی های مناسب در مورد مدیریت آب، نوع محصولی که باید کشت شود، کاشت بهینه، کنترل حملات آفات و مدیریت تغذیه کمک می کند.

کارایی هوش مصنوعی در کشاورزی

با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین و بررسی تصاویر گرفته شده توسط ماهواره ها و پهپادها، فناوری های مجهز به هوش مصنوعی شرایط آب و هوایی را پیش بینی، پایداری محصول را تجزیه و تحلیل و مزارع را از نظر وجود بیماری ها یا آفات و تغذیه ضعیف گیاهان در مزارع با استفاده از داده هایی مانند دما، بارندگی و باد ارزیابی می کنند. علاوه بر این، هوش مصنوعی به بهبود ژنتیک بذر و توسعه ماشین آلات کشاورزی کارآمدتر کمک می کند. با چنین راه حل های مبتنی بر هوش مصنوعی، کشاورزان می توانند نیازهای جهان را برای افزایش مواد غذایی پایدار بدون کاهش منابع طبیعی گرانبها برآورده کنند.

استارتاپ PEAT چه کاری انجام می دهد؟

نوع و تغذیه خاک عامل مهمی در نوع و کیفیت محصولی است که کشت می شود. تعیین کیفیت خاک می تواند بسیار دشوار باشد. یک استارتاپ فناوری مستقر در آلمان به نام PEAT یک برنامه کاربردی مبتنی بر هوش مصنوعی به نام Plantix را توسعه داده است که می تواند کمبود مواد مغذی در خاک از جمله آفات و بیماری های گیاهی را شناسایی کند. این برنامه از فناوری مبتنی بر تشخیص تصویر استفاده می کند.

با ثبت تصاویر گیاهان با استفاده از تلفن های هوشمند، کشاورزان می توانند ایده بگیرند که کدام کود بیشتر به بهبود کیفیت برداشت کمک می کند. شرکت Trace Genomics یکی دیگر از شرکت های مبتنی بر یادگیری ماشینی است که به کشاورزان در تجزیه و تحلیل خاک کمک می کند. چنین برنامه هایی به کشاورزان کمک می کند تا وضعیت سلامت خاک و محصول را زیر نظر داشته باشند و محصولات سالم با سطح بهره وری بالاتر تولید کنند.

داده هایی که توسط حسگرها و پهپادهای هوشمند ضبط می شوند، مجموعه  جدیدی از اطلاعات را در اختیار کارشناسان کشاورزی قرار می دهند. اکنون می توان داده های حسگر درباره رطوبت، کود و سطوح مواد مغذی طبیعی را برای تجزیه و تحلیل الگوهای رشد هر محصول در طول زمان ترکیب کرد. یادگیری ماشینی یک فناوری عالی برای ترکیب مجموعه  داده های عظیم و ارائه توصیه هایی برای بهینه سازی عملکرد محصول است.

نحوه تشخیص آفات  توسط سیستم های هوش مصنوعی

آفات یکی از بدترین دشمنانی هستند که به کشاورزان آسیب می رسانند. سیستم های هوش مصنوعی با استفاده از تصاویر ماهواره ای و الگوریتم ها، داده های تاریخی را مقایسه و می توانند تشخیص دهند که آیا حشره ای در زمین وجود دارد یا خیر. هشدارها به گوشی های هوشمند کشاورز ارسال می شود تا بتواند اقدامات احتیاطی لازم را انجام دهد و از ترکیبی بهینه از راه حل های کنترل آفات استفاده کنند. سازمان ملل و آژانس های بین المللی با استفاده از داده های پهپادهای بدون سرنشین و حسگرهای درون زمینی برای بهبود مدیریت آفات اقداماتی را انجام داده اند.

کشاورزان با استفاده از هوش مصنوعی، داده های دوربین مادون قرمز و هواپیماهای بدون سرنشین همراه با حسگر می توانند سطح سلامت نسبی گیاهان را پایش و هجوم آفات را قبل از وقوع آن پیش بینی و شناسایی کنند. در واقع، بسیاری از شرکت ها با بهره گیری از هوش مصنوعی قصد دارند به کشاورزان کمک کنند تا استفاده از مواد شیمیایی را کاهش دهند که این عمل در نتیجه منجر به آب، هوا، خاک و زیستگاه حیات وحش سالم تر می شود.

آب کمیاب ترین منبع در بسیاری از مناطق آمریکای شمالی است، به ویژه در جوامعی که بیشتر به کشاورزی به عنوان تجارت اصلی خود متکی هستند. کارآمد بودن در استفاده از آن می تواند به معنای تفاوت بین سوددهی یا عدم سوددهی مزرعه یا عملیات کشاورزی باشد. برنامه ریزی خطی اغلب برای محاسبه مقدار بهینه آب مورد نیاز یک مزرعه یا محصول معین برای رسیدن به سطح عملکرد قابل قبول استفاده می شود. الگوریتم های یادگیری ماشینی برای حصول اطمینان از دریافت آب کافی در مزارع و محصولات کشاورزی برای بهینه سازی عملکردشان ایده آل هستند.

ژنتیک بذر بهره وری را بهبود بخشیده، نیاز به کنترل بیماری ها و آفات و آبیاری را کاهش می دهد، بنابراین بسیاری از مردم بر این باورند که هوش مصنوعی منجر به بهبود ژنتیک بذر خواهد شد. تحقیقات UChicago نشان می دهد که با افزودن ژن کد کننده پروتئینی به نام FTO و پیشرفت جدید RNA، عملکرد گیاهانی، چون برنج و سیب زمینی 50 درصد افزایش می یابد و تجزیه و تحلیل ها نشان داد که گیاهان سرعت فتوسنتز خود را بیشتر کرده اند.