葡萄园。图片来源：Pixabay

酿酒师们有一个巧妙却又不同寻常的酿造更美味葡萄酒的秘诀——不要给葡萄藤浇水。让葡萄藤在采摘前完全干透，这样就能结出个头更小、皮更厚、汁更少的葡萄。而个头小的葡萄酿出的葡萄酒颜色更深，风味也更复杂。

Trinchero家庭庄园 加州纳帕谷的酒庄希望确保葡萄的浇水量恰到好处，因此他们与……合作 Ceres Imaging 为了绘制葡萄园地图，Ceres公司使用无人机拍摄了葡萄园的彩色、热成像和红外图像，并利用人工智能分析这些图像，以确定葡萄酒生产商是否过度浇水。

事实证明，Trinchero酒庄的部分葡萄园确实存在浇水过多的问题。他们的酿酒专家发现，浇水过多的区域所产的葡萄风味略逊一筹。现在，该公司利用成像技术来确保葡萄藤的浇水量适中，既不会过多也不会过少，并能及时发现灌溉系统中的泄漏点。

这项技术代表了农业的尖端水平。像Ceres这样的高科技公司， Prospera（普罗斯佩拉）, 农民边缘 和 气候公司 农民们正在利用人工智能帮助她们决定何时播种、浇水、喷洒农药和收割作物。随着气候变化日益加剧 暴雨 在中西部和 干旱 在加利福尼亚州，这项技术还可以帮助种植者应对更加恶劣和多变的天气。

“如今的灌溉系统向田间所有植物输送的水量相同，但实际上每株植物的保水能力都不同，”Prospera公司首席执行官丹尼尔·科佩尔说道。该公司主要业务之一是分析安装在可移动喷灌系统上的摄像头拍摄的图像。“此外，植物所需的水量还取决于植物的年龄和大小，以及它是否结果或只开花等等。”

例如，企业可以利用热成像技术来检测农作物是否获得充足的水分。缺水的农作物往往比其他农作物略微温暖一些。这是因为，通常情况下，植物会将一部分通过根系吸收的水分通过叶片背面的微小气孔释放出来。当这些水分蒸发时，就像人类出汗降温一样，会降低植物的温度。然而，缺水的植物会关闭这些气孔以避免水分流失，这使得它们的温度略高一些。如果农民能够精准地识别出哪些植物缺水，他们就只需要灌溉这些作物，这有助于节约用水。随着气候变化，水资源将变得越来越稀缺。 燃料 持续时间更长、程度更严重的干旱。

一位Prospera公司的科学家正在操作安装在可移动喷灌系统上的摄像头。图片来源：Prospera公司

各公司正在收集安装在喷灌系统、无人机、飞机和卫星上的摄像头拍摄的图像，并利用计算机分析这些图像，以识别哪些作物受到毛虫侵袭、杂草丛生或真菌感染。然后，计算机会指示种植者对这些作物——而且只对这些作物——喷洒杀虫剂、除草剂或杀菌剂。

这有助于种植者减少用水量和化学品用量，从而节省资金并保持农场健康。例如，减少杀虫剂的使用， 有助于保存 蜜蜂是必需的 授粉 许多农作物。减少化肥的使用可以减少污染。农场里的化肥往往会流入水道，最终流入海洋，在那里…… 摧毁 海洋生物。科佩尔表示，Prospera公司的技术使​​温室种植者能够减少30%的肥料和用水量。

航拍图像显示了哪些作物需要水或养分。来源：谷神星成像公司

难点在于如何让计算机判断农作物何时生病、受伤或缺水。因此，一些公司开发出了能够学习解读图像的系统，随着时间的推移，这些系统会变得越来越智能。这些系统还会将从图像中获取的信息与温度、降雨量、土壤质量和其他变量的数据相结合，以确定何时以及喷洒和浇灌农作物的剂量和方式。

这算人工智能吗？“如果你问这个问题，而我们公司有三位计算机科学博士在场，你可能得被讨论一两天才能出来，”科佩尔说道。他认为，鉴于Prospera的系统能够不断自主学习，因此它完全符合人工智能的定义。“你利用机器根据图像不断推断现场情况，”他说道，“而且，机器还能综合数据做出决策。”

科佩尔认为，人工智能将引领下一场伟大的农业革命。此前的技术进步——灌溉、机械化、合成肥料、基因工程——已经使人类能够以更少的劳动生产更多的粮食。他表示，人工智能将使种植者更加高效，因为它能消除农业生产中的不确定性。

检测到的毛虫危害（上图）和枯萎（下图） 一台电脑来源：Prospera

“通常情况下，农民要么凭直觉做决定——而直觉并非基于数据——要么凭感觉判断，”他说道。他认为，与其依赖直觉，不如利用计算机分析农场每一寸土地的图像。这些计算机可以根据从世界各地农场收集的数据提出建议——例如，墨西哥的种植户或许可以从以色列农场收集的数据中获益。

科佩尔表示，计算机可以弥补农民的盲点，他把农民比作医生，因为医生也容易犯错。“我真的不喜欢去看医生，”他说，“我宁愿找一台公正的机器。你知道，医生可能只看过几千人，而机器已经看过数亿人。而且医生不可能记住他在大学里学的所有东西，而机器却永远无所不知。”

未来，我们或许会看到能够辨别草莓是否成熟并小心翼翼地将其从植株上摘下的机器人，或者能够……的机器人。 发现 杂草 并喷洒农药，或者使用机器来确定何时以及喂多少奶牛。然而，尽管人工智能为农场带来了巨大的希望，但它也可能造成巨大的颠覆，尤其是在许多农民正在回归传统耕作方式的当下。 种植方法.

恐龙大型除草机。来源： NAIO

“有些农民可能不愿意转型，要么缺乏在以技术为中心的系统中蓬勃发展的技能，要么缺乏动力，”环境地理学家大卫·罗斯说道。 东英吉利大学 谁有 书面 关于 农业的未来。“一些农民可能认为人工智能的使用与他们的生活方式不相符，他们更倾向于运用自己的经验知识，并与土地保持紧密的联系。”

他表示，自主机器人可能会威胁工人和动物的安全，也可能导致许多人失业。过度依赖人工智能也可能切断农民与土地的联系。这就是这幅图所描绘的未来。 约翰迪尔广告罗斯称其“令人不寒而栗”。

来源：约翰迪尔

“我并不是说我们不应该在农业科技领域应用人工智能。它确实有潜力改善决策，帮助我们更好地处理数据，提高喷洒效率，实现人工或繁重工作的自动化，吸引更多年轻、技术更娴熟的从业人员加入这个行业，并提高盈利能力。但几乎没有人谈论人工智能在农场应用所带来的社会和伦理影响，”他说道。

他问道：“人工智能在农场得到常规应用后，世界会是什么样子？与现在有何不同？我们又该如何照顾这场技术革命的潜在受害者和受益者？我认为，如果我们开始思考这些问题，并接受这样一个事实：在民主社会中，技术发展轨迹应该接受质疑，那么这是一件好事。”

这篇文章最初出现在 NexusMedia

关于作者

Jeremy Deaton写道 Nexus Media一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化等领域的联合新闻通讯社。您可以关注他。 @deaton_jeremy.

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