文章图片
传统农人队队员在种植草莓 。 穆公/摄
AI和农人 ， 谁种的草莓好？12月16日 ， 首届“多多农研科技大赛”结果揭晓：AI队多项指标领先顶尖农人队 ， 人工智能更胜一筹 。
【农业|草莓“人机大战” 让未来农业成为赢家】在为期120天的草莓“人机大战”中 ， 经由中国工程院院士赵春江领衔的大赛评委会评选 ， 由中国农业科学院、中国农业大学、国家农业智能装备工程研究中心和比利时根特大学青年科学家组成的CyberFarmer·HortiGraph联队获得AI组冠军；由云南农业科研、数据分析、人工智能等领域专家组成的“智多莓”队 ， 荷兰瓦赫宁根大学、荷兰屯特大学、荷兰阿姆斯特丹大学的硕士、博士、博士后组成的AiCU队分别获得亚军和季军 。
“多多农研科技大赛”是在联合国粮农组织指导下 ， 由中国农业大学和拼多多联合举办的国内首届“人工智能VS顶尖农人”数字农业种植竞赛 。 进入决赛的8支队伍 ， 4支AI队由国内外跨学科青年科学家组成 ， 4支顶尖农人队由国内草莓种植大户组成 。 8支队伍从7月22日以来 ， 在昆明市富民县国家高原云果产业园内 ， 用“农人经验”和“人工智能”对高原草莓进行“人机”种植竞赛 。
尽管AI队多项指标领先 ， 但大赛并不是为了让AI打赢农人 。 中国农业大学副校长田见晖说：“这次比赛能让产业界、社会公众感受到人工智能与数字技术给未来人类生活可能带来的改变 。 ”
经验和科学缺一不可
9月第一个产季 ， AI队和顶尖农人队在草莓产出上已经出现了差异 。
大赛中 ， 4支AI队分别在阿姆斯特丹、北京、南京和昆明 ， 远程控制富民县的智能化温室 ， 利用尖端数字设备和人工智能 ， 远程种植草莓 。
对此 ， 来自安徽的顶尖农人队“艳九天”的队员孙郁晴“十分羡慕” 。 “艳九天”队4名队员分成两组 ， 孙郁晴和队员王琪是刚刚毕业的90后大学生 ， 负责现场管理 ， 领队沈海燕和技术总监王丽娜在安徽负责后方支持 ， 根据她们每天发送的数据和照片进行技术分析和指导 。
在7月下旬大赛开始的3个月里 ， 孙郁晴和王琪一直待在昆明市富民县的比赛现场 ， 所有的工作都是手动完成 ， 如打洞、定植；早上给大棚开棚 ， 打开风机除湿；上午或下午给肥一次；中午测温 ， 温度超过32摄氏度要拉开遮阳网；记录终端液体的EC和pH值；傍晚关棚；设置硫磺熏蒸器使用时间等 。
两名年轻人早晨6时起床去大棚 ， 11月天气转冷 ， “骑着电动车在风里瑟瑟发抖的时候 ， 我想如果我是科技组的就好了 ， 不要什么全自动 ， 能早晚自动开关棚就满足了 。 ”孙郁晴说 ， 8月 ， 看着AI队的苗又大又壮绿油油的 ， 而他们的苗又小又弱的时候 ， 她看到了AI不可代替的好处 。
已经种了30多年草莓的全国劳动模范、江苏镇江草莓协会会长纪荣喜对此深有同感 ， 作为纪荣喜劳模工作队的领队 ， 开赛之初 ， 他就把添加了油渣的底肥带到了富民县的比赛基地 。 “AI队的核心软件我非常向往 。 ”他说 ， 他们对采集的数据进行分析 ， 可以根据各种生长时期去调节什么时候给氮肥、磷肥、钾肥 ， 这是农人队做不到的 。
尽管AI队和农人队都认为 ， “AI在很大程度上提高了人的效率 ， 增加了精准度” ， 但双方也同时认为 ， “AI不可能完全替代人” 。
评审会根据产量、投入产出比、甜度3项指标测定的数据显示：AI组的草莓产量平均值高于传统农人组平均值196.32%；AI组投入产出比平均值高出传统农人组平均值75.51%；传统农人组的果实甜度整体均值高出AI组5.24%以上 。
“智多莓”队队长、建智科技首席专家程飚分析说 ， 虽然AI组的产量大于传统组 ， 但是AI组的实际投资较高 。 AI队其实不能独立完成整个种植过程 ， 需要有人在现场管理 。 所以大赛安排了云南省农科院一个团队为AI组做统一的现场管理 。 在这个赛制的设计下 ， 农人队最擅长的现场管理被掩盖掉了 ， AI队最不擅长的现场管理被补上了 ， 使得产量差异较大 。
程飚指出 ， AI永远有个学习的过程 ， 它在模拟专家的微观视野方面能力较强 ， 但它没有专家的宏观视野 。 比如 ， 纪荣喜走进大棚就能根据叶子的颜色等看出是缺水还是缺肥 ， 看出棚作物的管理、生长、营养水平 ， 但目前AI还没有这个能力 。
CyberFarmer·HortiGraph联队队长、国家农业信息化工程技术研究中心林森博士也表示 ， 虽然机器人可以替代人完成巡检、打药、采摘等工作 ， 但智慧农业完全智能还达不到 ， 经验和科学缺一不可 ， 人工智能需要人和机器人协同作业 ， 才能达到赋能的作用 。
比赛成果能否走出温室 ， 在田间落地
事实上 ， 尽管本次比赛AI队取得了令人瞩目的成绩 ， 但许多人都有一个疑问 ， AI队的比赛成果是在高投资的前提下取得的 ， 这些成果能否走出高端温室 ， 在田间落地？
作为一支云南本土的混编强队 ， “智多莓”队11位队员分别是农业、信息化等领域的专家 。 组团以来 ， 他们进行了大量的讨论、争执 ， 最终认为 ， 参赛要解决两个问题：当前农村尤其是山区劳动力和技能的不足 。 为此 ， 他们在云南怒江的独龙江乡和昆明滇池边的农村进行了探索 。
位于滇池西岸的昆明西山区碧鸡街道办事处古莲村 ， 2015年以前主要种植大葱 ， 因滇池环保治理的要求 ， 从2015年开始种植草莓 。 程飚等科研人员在这里看到 ， 由于是小农户种植模式 ， 农户的灌溉设施水平较低 ， 主要是从滇池里抽水直接灌溉到地里；同时滥用化肥、农药的问题突出 ， 人工费等相关费用较高 。
“智多莓”队决定在这里进行第一个社区种植支持计划 ， 希望利用已有的泵房与灌溉主管网 ， 让种植户把喷灌换成滴灌 。 为此他们选了15个大棚 ， 约4亩地 ， 让3个种植户参与 ， 投资建设了一个数字化灌溉设施进行试点 。
“10月31日 ， 第一个数字种植站开始投入提供服务 ， 截至目前已经有了明显的效率 。 ”程飚举例说 ， 过去 ， 15个大棚 ， 每次灌溉需要4个人干1天 ， 现在1个半小时就灌溉完毕 ， 且只用16公斤肥料；过去 ， 相同的肥料 ， 农户每次要用40多公斤 。 省工、省水、省肥的明显作用 ， 让很多种植户要求加入 ， 科技公司按照每株草莓每年0.3元的服务费 ， 一亩地大约收取1500—1800元 ， 降低了农户的种植成本 。
程飚认为 ， “AI赋能除了经济效益的改善之外 ， 还要承担更多的社会责任” 。 他们希望在古莲村的示范 ， 能用3—5年的时间 ， 降低水资源的消耗 ， 同时把活性磷、氮的排放降低50%左右 。
在纪荣喜看来 ， 这是一个可以达到的目标 。 “科学精细的管理 ， 可以对施肥、施水量进行调整 。 而凭感觉肯定会浪费水和肥料 ， 土壤里的肥料施多后 ， 会流失 ， 浪费掉 ， 也污染了环境 。 ”
值得关注的是 ， 此次大赛后 ， 纪荣喜劳模工作队、“艳九天”队已与“智多莓”等AI团队达成共识 ， 将在明年共同合作；CyberFarmer·HortiGraph联队决定将比赛成果进行商业转化 ， 着手建立一个标准化的草莓知识库 ， 向全国草莓种植户开放 ， 使小农户也可以获得顶尖专家的种植经验 。
“赛事期间 ， 新农人和青年科学家扎根田间地头 ， 从人工智能算法、生产模型、种植实践等角度进行了前瞻性的创新与尝试 ， 创造了一批具有实用性的数字农业解决方案 。 ”拼多多副总裁陈秋说 ， 全国顶尖农人和世界人工智能专家之间的切磋与较量 ， 充分激发了青年科学家的想象力与创造力 ， 最终将探索出一批能够适用于小农生产模式下的低成本的、可复制的AI农业运用 。 “希望能够吸引更多的高科技的人才来投身农业 ， 共同推动农业生产的数字革命 。 ”
AI可以让年轻人回到农业
“这次比赛让我收获非常多 ， 给了我很多启发 。 ”在昆明富民县种了近4个月草莓后 ， 12月14日 ， 孙郁晴前往美国东北大学 ， 开始了研究生的学习生活 。 “艳九天”队在本次比赛中获得了顶尖农人组卓越奖 。
孙郁晴本科学的是植物保护和农业经济学 ， 她的妈妈沈海燕被誉为安徽草莓“育苗皇后” ， 是“艳九天”队的领队 。 孙郁晴大学毕业准备到美国读书的这段时间 ， 加入了4名都是女性的“艳九天”巾帼队 ， 这次比赛让“以前不知道农业经济学可以做什么”的她明确了未来的职业规划 。
“比赛让我发现了女性力量在农业的崛起 。 ”孙郁晴说 ， 在她妈妈担任总经理的合肥市艳九天农业科技有限公司里 ， 都是女性员工 ， 这些女性都是从事基本农事操作 ， 以体力劳动为主 。 “草莓比较娇嫩 ， 需要手巧一点、软一点 ， 不能弄伤草莓 。 ”“艳九天”团队“让大家很吃惊也很感兴趣 ， 说明现在从事技术类农业的女性太少” 。 孙郁晴说 ， 大家总会问她 ， 女性从事农业有没有什么劣势？大赛后 ， 她决定专注于农业经济学和性别经济学的研究 ， “我希望能有更多的女性力量在农业行业里崛起” 。
有趣的是 ， 此次大赛 ， 无论是顶尖农人队还是AI队里的年轻人 ， 都没有做过农民 。 但他们的共同目标却是：“让年轻人回到农业 。 ”
“年轻人不是不愿进入农业 ， 而是跟传统的种植和传授方式有代沟 ， 很难进入农业 。 ”孙郁晴说 ， 与传统农人相比 ， 有文化、有知识的“新农人”更愿意以科学的态度和方法对待种植 ， 注重产品的质量、环境保护以及对未来的影响 ， 更容易接受新的事物并应用到农业上 。
程飚也认为 ， 年轻人不愿意进入农业 ， 除了农业的回报较低外 ， 还有“现在的农业没有提供给他们想要的平台” 。 “一说起农业 ， 大家想到的就是面朝黄土背朝天、拿着锄头挖地的场面 。 ”程飚说 ， 当有新的场景提供时 ， 一部分年轻人是不会排斥的 ， 他们是愿意从事农业生产的 。
在程飚看来 ， 数字化农业并不是为了取代人 。 “严重依赖互联网 ， 其实是有风险的” ， “数据一旦不准的话 ， 会严重影响决策” 。
程飚认为 ， AI、物联网和人结合在一起 ， 可以创造新的岗位 。 比如 ， 采集数据的岗位 ， 虽然每天去不同的大棚 ， 常年在农村跑 ， 但因为办公室在城里 ， 年轻人有公司职员的归属感；数据分析岗位 ， 面对的不是用锄头干农活 ， 而是操作计算机 。 同时 ， 农业的流通环节电商销售也很需要年轻人 ， 这些都是年轻人乐于做善于做的事情 。 他们的办公室在城里 ， 却都是在为农业服务 。 通过AI的帮助 ， 农村的劳动强度降低 ， 劳动收入提升 ， 也能让年轻人看到希望 。
“先让年轻人具备意愿 ， 有了意愿才会有能力 。 ”程飚说 ， 年轻人参与进来后才会发现农业的意义 ， 才会有动力去做好其他事情 。 ”
值得一提的是 ， 由7位在荷兰留学的中国青年学者组成的AiCU队在比赛中发现 ， 对传统种植中植物生长的单一项目进行控制有很好的推广前景 。 他们表示 ， 疫情结束之后将回国创业 。
中青报·中青网采访人员 张文凌 来源：中国青年报 （ 2020年12月17日 03 版）
推荐阅读
- 快报|“他，是能成就导师的学生”
- 技术|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- bug|这款小工具让你的Win10用上“Win11亚克力半透明菜单”
- 重大进展|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- 历史|科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 空间|（科技）科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 精度|将建模速率提升10倍，消费级3D扫描仪Magic Swift在2021高交会大显“身手”
- 四平|智慧城市“奥斯卡”揭晓！祝贺柯桥客户荣获2021世界智慧城市治理大奖
- |南安市司法局“加减乘除” 打造最优法治营商环境
- ASUS|华硕预热ROG Flow Z13：称其是“全球最强悍的游戏平板”