程飚参加的多多农业科研大赛是在联合国粮食及农业组织指导下,拼多多与中国农业大学联合举办的公开赛联合国。
农业科技大赛旨在探索并将更多前沿农业科技从实验室带到田间。
第一场比赛的规则也很简单——在余天时代,控制温室环境、水和肥料,种植出品质好、利润好的草莓。
智多莓是由来自中科院自动化所、昆明农科院、昆明市公安局的专家以及来自云南的企业家组成的一批人。
这也是唯一一支进入决赛的云南本土球队。
他们正在研究的是将神经网络算法、图像识别等各种技术与农科院专家的经验相结合,输出一套数字化草莓种植方案。
就在比赛即将结束之际,程飚和他的团队成员注册了现在的智多莓公司,并设计了自己的标志,将比赛中探索的算法模型、水肥控制解决方案以及自主研发的硬件设备商业化。
通过化学方法开发并提供给全国各地的草莓种植者。
去年11月起,程飚及其团队在古莲村启动了首个商业项目“社区种植者支持计划”。
智多莓投资建设了数字农业服务工作站,即田间20多平方米的小型农业服务站。
该集装箱配备了自动化施肥和种植决策系统,预计将为周围数英亩的草莓园提供服务。
作为首批用户之一,老张抱着试一试的心态,将自己的2亩草莓连接到了这个工作站,并每年每颗草莓支付0.3元的服务费。
他算了一笔账,发现从去年10月到今年五一种植季结束,他的2亩草莓地比去年多赚了3万至4万元,还节省了近3万元的化肥费用。
从这一点来看,每年不到100元的服务费确实很划算。
“去年赚钱的现实和今年继续赚钱的愿望是种植者继续投资的动力。
”程飚认为,技术的关键是让农民认识并从中受益。
这是第一届农业科研大赛的初衷,也是农业科技从业者最应该做的事情。
利用算法为土地创造增值 在云南昆明,云南省农科院研究员阮继伟已经在约8平方米的温室里工作了半年多。
作为云南著名的“草莓医生”,阮继伟和他的团队负责首届比赛的农业管理、数据测量等任务。
▲去年夏天,云南省农科院研究员阮继伟和他的团队为参赛队伍提供了全方位的农业管理服务,并对各队草莓的甜度、硬度等进行了数值测量。
图|木工的四个玻璃温室集成了大量传感器和荷兰骑士集团的环境控制系统。
来自世界各地的大学和研究机构的团队可以调用Webservice的API服务接口,通过一行代码来控制作物。
生长所需的温度、湿度、水和肥料。
旁边的四个塑料大棚都配备了普通的滴灌系统和施肥设施。
来自全国各地的顶尖农民采用传统园艺技术精心培育草莓。
四个月的种植季结束后,他们将在草莓产量、甜度、投入产出比等多个数据维度上进行较量。
为了在平方米的温室里种出更多更好的草莓,参赛者们找到了自己的办法:由来自瓦赫宁根大学、特文特大学、阿姆斯特丹大学的七位年轻学者组成的AiCU团队,送来了一颗来自荷兰的草莓。
设置额外的传感器并使用双层算法单元构建更精确的作物模型;由中国农业大学和国家农业智能装备工程研究中心博士组成的Cyber??Farmer&HortiGraph团队,利用多组摄像头的地图识别,更及时地捕捉草莓生长情况场景:全国劳模、大师吉荣喜来自江苏镇江的草莓种植户一下飞机就直奔比赛基地。
他从家乡带来了“秘方”油渣,为种植基质增添了一些肥力。
“传统种植的挑战其实比人工智能种植要高很多。
”阮继伟认为,与AI团队完善的环境控制条件相比,农民团队的现场管理难度更大。
他和他的团队每周为参赛团队提供植物和水果的生长数据。
两个种植季结束时,虽然AI团队的草莓平均产量比农户团队的平均产量高出0.32%,但在甜度这个指标上,农户团队应该超过5.24%。
钱熙熙,AiCU团队成员,博士。
来自荷兰瓦赫宁根大学,来自云南。
这次她和队员们在家乡的土地上“云植”。
这支“车库团队”由一群在荷兰留学的中国学生组成,成员来自园艺、电气、植物、数学等各个专业。
他们在这次比赛中获得了第三名。
“现在看来,我们在比赛中遇到的最大挑战不是远程或数字化,而是我们从未种植过草莓。
”钱希希表示,团队将把积累的黄瓜和番茄模型与植物生理状态传感器返回的实时数据结合起来。
数据,迁移至草莓种植。
他们此前曾参加“国际智能温室种植挑战赛”,探索人工智能番茄种植并获得第二名。
这次“算法移植”验证了团队技术模型的可复制性。
由于疫情影响,AiCU无法回国,所以团队成员委托专家进行现场支持,将他种植的AI草莓送给家人分享。
同时,他们还计划将竞赛成果商业化,成为农业算法服务商。
▲第一场比赛中,AiCU团队利用两层算法单元对数据进行过滤和处理,做出更准确的决策,并成功将番茄和黄瓜模型迁移到草莓上。
图| AiCU 简单来说,种植者可以使用AiCU的决策系统将其部署在不同的种植场景和不同的作物中。
什么时候施肥、施多少、是否需要降温/加湿,都可以交给AI计算出最佳解绑。
同时,硬件和培训也在他们的商业服务范围之内,比如帮助种植者开发成本更低的气候传感器设备,提供水肥配方、能源分配等策略的培训。
民钱希希表示,团队成员大部分已经在荷兰学校科研和公司研发部门工作,从事模型、数学、传感器、温室园艺等相关工作。
目前他们已为江苏两家种植公司提供商业种植算法服务。
“用更简单、更可持续的方法,稳定地为大家提供优质、美味的果蔬。
”这就是AiCU成立的初衷。
程飚也非常认同这个理念。
他与AiCU团队成员进行了多次深入的讨论交流,希望在研发和服务层面有更多的合作。
比赛期间,程飚与团队成员完成了数字农业服务的软硬件开发,以及数据和算法产品架构。
目前,他们采用了“社区种植者计划”的服务模式,智多莓在农业地区投资建设数字农业服务站,并按服务区域收取服务费。
目前,该制度已在云南怒江州、曲靖市等地区实施。
“预计三年内,团队可以实现数千万美元的收入。
”程飚说道。
微软Azure前全球首席科学家Ranveer Chandra曾与众多AI参赛团队进行过深入交流。
他认为,将人工智能技术应用到草莓种植中,为田间带来大量不同的先进技术,是非常有趣和令人兴奋的。
“基于这些创新变化,我们可以种植更加多样化的营养食品。
” Ranveer Chandra表示,希望参赛者将人工智能等新技术应用到项目过程中,对人类科技进步产生更深远的影响。
让农民能够接受并负担得起将尖端技术从实验室转移到田间只是第一步。
对于所有尝试商业化的参赛团队来说,如何将这些技术转化为真正的产品并让农民接受是一个更现实的问题。
吉荣喜是参加首届多多农研科技大赛农民组的选手。
这位出生于2007年的镇江人,30多年来参与并见证了江苏草莓的发展。
他带领农民种植草莓并学习技术,从头到尾的收益率为100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000,每辆盎司逐步逐步摆脱贫困并变得富有,并变得富有,并于2018年当选为全国模型工人。
在镇江句容,吉荣喜是最好的种植技术运用专家。
他很早就前往日本学习草莓种植技术,并在温室内安装了LED补光灯、水肥一体化灌溉系统等设备。
但在比赛过程中,吉荣熙和他的团队在近距离接触了AI团队的自动化决策系统后,深受感动。
气候计??算机根据实时采集的数据,精确控制温室的通风、降温、施肥、保湿等开窗。
无人值守,产量高。
“虽然我们有水肥一体设备,但调肥主要依靠经验,氮肥、磷肥、钾肥混用,不科学、不准确。
”吉荣喜说。
他想要一套精准的核心施肥技术。
▲在云??南,智多莓数字农业工作站已投入使用,为草莓种植户提供水肥调控等服务。
图片|智多莓 今年,吉荣熙邀请智多莓团队来到镇江句容,计划在温室内安装施肥控制系统。
他希望这套设备能够更精准施肥,提高产量,并在合作社内部推广。
“现在我们合作社有很多农户,种植了很多亩草莓,如果推广的话,效率会大大提高。
”来自中国草莓最大产区辽宁东港的马廷栋看到了另一面:无论是算法还是新设备,如何解决劳动力短缺的问题?马廷栋去年还参加了多多农业科研大赛。
他的另一个身份是丹东盛业浆果专业合作社的董事长。
该合作社现有草莓种植户1户,种植面积1亩多。
他们遇到的问题是劳动力短缺导致的劳动力成本高。
每年8月至9月是东港草莓种植旺季,人工成本飙升至30元/小时。
同时,还有草莓分选和分级的后续成本。
一磅草莓从地里采摘下来后,会根据大小和质量进行分级。
分选费用为每斤0.5元。
“一年至少有1万斤草莓上市,光是分拣成本就需要1万多元。
”马廷东说。
他还仔细研究了AI团队在比赛中的产出、投入产出比等数据,得出了东港草莓发展仍在上升的结论。
随着效率越来越高,工业设备设施的投资也会增加。
越来越高,全力支持智能分级分选设备的引进。
“如果能对含糖量、大小、果形、单果重等进行排序,对草莓生产的标准化、品牌化具有重要意义。
”马廷东表示,他们现在也在寻找智能分拣、自动拣选机器人的合作机会。
。
老一代农民正在寻求利用新技术来突破土地的价值。
新一代农民有不同的认识。
来自中国另一个草莓种植强县安徽省长丰县的孙玉清出生于20世纪90年代,参加了为期四个月的种植比赛。
她对人工智能技术在农业中的应用提出了自己的看法:“IBM提出AI应该是Augmented Intelligence。
因为AI提高了人的效率,扩展了人的能力,而不是取代了人。
而AI在农业中的应用一定是接地气、有效解决主要诉求,因为对于大多数中小农户来说,他们有更迫切的需求“投入、高效”,孙玉清表示,她认为人工智能与农业数据和经验相结合有巨大的价值。
如果将草莓种植规模、产量等信息与市场信息进行关联进行建模,进行成本、利润和预算投入的分析,这是国内农业生产专业化运营最值得的投资。
去美国学习经济学的孙雨晴说,接触这次比赛后,她意识到农业领域的女性会越来越多,参与也会更深,所以她选择了两个专业:农业经济学和性别经济学,准备从更宏观的角度入手。
从视角研究中国农业现代化的发展3)“农业+科技”的想象力和边界被年轻科学家和下一代农民探索,带来更多想象空间。
但土地问题更为现实。
农业农村部农业物联网重点实验室主任、西北农林科技大学教授何东健观察到,现在还在农村务农的人都是20世纪50、60年代出生的人。
之后。
“去年疫情期间,作为大赛评委、农业部农业农村信息化专家咨询委员会副主任委员、中国农业大学教授的专家写了一本书。
他认为,25年内,顶多,上一代农民就会退出工作现场,“真正的一线劳动力平均年龄在55岁左右,45岁已经算年轻了。
另一方面,60后、70后是我们国家的主力军,但这些人25年后几乎都会退出,取而代之的会越来越少,这是一个基本的现实。
“吉荣喜也为未来几年的草莓地发愁,现在孩子们都进城打工了,他和妻子主要种的是家里的20亩草莓,农活很忙。
村里会请两名打零工帮忙,但他们难免捉襟见肘。
“我今年55岁了。
再过五年我可能就不会种草莓了。
到时候谁来种植它们呢?怎么办?”上一代农业生产者的逐渐退出是必然的过程。
更紧迫的问题是这片土地如何支撑未来的粮食供应需求。
▲在发达国家,从事农业的人口占社会人口的比例持续下降。
农业科技的进步,让更少的农民养活了更多的人。
图片| OWID 事实上,世界上任何国家的农业从业人员在社会中的比例始终处于下降趋势。
公开数据显示,在美国、法国、日本等发达国家,农业从业人员与社会工作者的比例一般在3%至5%左右。
比例最低的国家是以色列,约为0.9%。
可见,农业装备和技术的巨大进步可以让更少的农民种植和经营更多的土地,为更多的人提供食物。
中国著名经济学家、北京大学国家发展研究院教授周其仁呼吁,农业不能被视为传统产业,而应该被视为高科技产业。
“现在很多人没有信心,认为农业收入低,谁搞农业就穷。
我们要从大城市周边开始突破这个观念,加上科技,农业才有希望。
”比如,在丹麦这个发达国家,人均收入有5万多美元,养猪业还是很发达的,这就是依靠技术向全世界供应好的种猪。
”其实就是迭代升级。
农业已成为中国最关心的重要问题。
今年中央一号文件提出,全面推进乡村产业振兴、人才振兴、文化振兴、生态振兴、组织振兴,特别是推动“农业农村现代化、农业基础设施现代化”取得重要进展。
达到一个新的水平。
”李道亮判断,未来30年,中国农业将发生巨大变化,也将实现从传统农业向现代农业的跨越。
“多多农研技术大赛探索人工智能解决人类劳动力问题。
接下来,我们要鼓励更多的社会力量和科研机构加入进来,共同研究攻关,真正推动行业不断前进。
” ” ▲第一场比赛预赛中,“我讲杜队”队长史彦坤(中国农业科学院蔬菜花卉研究所硕士)在家中向评委展示技术方案。
图片|首届木工大赛的参赛队伍已经为未来的农业技术应用和服务做好了准备,探索更多的解决方案,并开始走向商业应用。
多多农研科技大赛组委会负责人兰克表示,“这是一个令人兴奋的开始。
”即将开始的第二届大赛将升级为更加开放的平台,向全球年轻农业科学家提出了一个问题:如何利用设施园艺、生物技术等多种手段,实现农产品营养成分的实质性改善和突破。
番茄? “我们希望邀请来自世界各地的人们?让我们一起参与进来,共同研究这个开放的命题。
对于我们这样一个以农业起家的新平台来说,不断探索答案是我们必须追求的方向,也是我们的责任。
”农业的高端领域。
”解释。
首届大赛另一位评委专家、中国农业大学园艺学院教授王洪庆认为,未来农业是一个巨大的系统工程,需要农作物种植、农业机械、物联网等交叉融合、生物工程、农业经济学等学科。
“只有打破人才圈,让搞信息技术的专家、搞人工智能的专家、搞机电工程的专家、搞农业种植的专家、搞流通的专家并向上循环参与农业数据的积累,通过这种产学研结合才能探索突破的可能性。
”王洪庆说。