نحن في البداية فقط ، لكننا بدأنا بالفعل في رؤية شيء مهم. هذا هو امتداد لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في القطاع الأولي ، الزراعة. قطاع من
التي يتم التحدث بها وكتابتها أقل من الآخرين ، ولكنها ستعود بقوة إلى مركز اهتمامنا فيما يتعلق بعاملين: الفوضى المناخية واستخدام الآلات الذكية لتحسين وتحسين وتعقيم الثقافات على أساس الغذاء. في الواقع ، هناك شيء مهم يحدث بالفعل ، كما تخبرنا مجلة "الإيكونوميست" في مقال حديث ، نقدم لكم المقاطع البارزة منه.
في ريف سالزبوري
ببطء ولكن بثبات ، آلة على شكل عنكبوت بحجم عربة الغولف تتأرجح قطبًا كهربائيًا في قاعدة بعض النباتات. كل بضع ثوانٍ ينفث القليل من الدخان مثل عشب محترق يصيبه جهد عالٍ.
الجهاز الذي يقوم بهذه المهمة هو نموذج أولي لروبوت إزالة الأعشاب الضارة. تم تطويره من قبل شركة Small Robot ، وهي شركة ناشئة تعمل من مستودع ذخيرة قديم بالقرب من سالزبوري في جنوب غرب بريطانيا.
بدأ تصميم مثل هذه الأجهزة ، التي يطلق عليها اسم "agribots" ، بأشكال وأحجام عديدة بمبادرة من مختلف الشركات الناشئة. تؤدي آثار نماذج أولية أخرى في الوحل إلى ورشة Small Robot Company ، حيث تنتج سلسلة من الطابعات ثلاثية الأبعاد مكونات بلاستيكية برتقالية زاهية.
تسهل هذه الصبغة تعقب الأجهزة إذا فشلت أثناء العمل في مجال ما. إنها علامة واضحة على أن المزارعين والعلماء يعملون بجد لبناء واختبار هذه الآلات.
agribots مبيدات الأعشاب
تعتبر إزالة الأعشاب الضارة ، أو ما يسمى بالأعشاب الضارة ، ضرورية لتحسين غلة المحاصيل ، ولكن أصبح من الصعب أكثر فأكثر القيام بذلك بالوسائل التقليدية. أصبحت بعض الحشائش مقاومة بشكل متزايد لمبيدات الأعشاب. هذا الأخير يخضع لتنظيم أكثر صرامة من أي وقت مضى. في بعض الحالات تم حظرهم حتى.
أيضًا ، يبحث العديد من المستهلكين عن المنتجات العضوية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نقص العمالة يعني أن إزالة الأعشاب الضارة بشكل متكرر باستخدام مجرفة ميكانيكية يسحبها الجرار أمر مكلف. يستغرق الأمر وقتًا ولا يكون فعالًا دائمًا.
إزالة الأعشاب الضارة مهمة يسعد معظم المزارعين بتركها للروبوت. ولكن لكي يقوم الروبوت بعمله بشكل جيد ، يجب أن يكون قادرًا على التمييز بين الحشائش والمحصول الجيد. أصبح هذا أكثر قابلية للتحقيق مع التقدم في رؤية الكمبيوتر.
تتحسن خوارزميات الذكاء الاصطناعي في تصنيف الصور. أصبحت بعض تطبيقات الهواتف الذكية الآن قادرة على تحديد مصنع بفضل صورة بسيطة. لا تقوم الروبوتات المجهزة بكاميرات بسحب الأعشاب الضارة فحسب ، بل تعمل أيضًا على أتمتة المهام الزراعية الأخرى.
تشكل Agribots والجرارات ذاتية القيادة وأنواع أخرى من الأتمتة الزراعية صناعة من المتوقع ، وفقًا لشركة الأبحاث الأمريكية MarketsandMarkets ، أن تنمو بنحو 23٪ سنويًا وأن تبلغ قيمتها أكثر من 20 مليار دولار بحلول عام 2025.
ديك الناسف
بمجرد العثور على الحشيش ، هناك عدة طرق للتخلص منه. يقوم agribot التابع لشركة Small Robot ، المسمى ديك ، بصعقهم بالكهرباء. تعمل عجلات الروبوت كقطب كهربائي للاتصال بالأرض ، بينما يتم تحريك قطب كهربائي آخر ليقترب من النبات ويلمسه.
عند التلامس ، ينشئ الجهاز دائرة تطلق الحرارة التي تغلي الخلايا النباتية وتقتلها على الفور من الجذع إلى الجذر. يمكن أن يستغرق ذلك عدة آلاف من الفولتات ، حتى لو تم تعديل الجهد ليتناسب مع نوع الحشائش. يمكن بعد ذلك ترك بقايا النبات لتتحلل في التربة بطريقة طبيعية.
سيعمل ديك مع اثنين من الزراعيين الآخرين ، توم وهاري ، وجميعهم من الأجهزة الذكية. يقول بن سكوت روبنسون ، أحد مؤسسي الشركة ، إن الفكرة هي أن يقوم توم بمسح الحقول بشكل روتيني بمستوى دقيق للغاية من التفاصيل.
مجهزة بكاميرات وأجهزة استشعار أخرى ، يمكن لآلة الدفع الرباعي أن تغطي حوالي 20 هكتارًا في اليوم ، مع تحديد حالة كل مصنع ، إلى جانب ظروف التربة. عندما يتم اكتشاف الأعشاب الضارة ، فإنها تنطلق في العمل لإنزالها.
هاري ، الزراع الثالث ، لا يزال قيد التطوير. ستؤدي مهامًا مثل زراعة البذور وتطبيق مستويات محددة من الأسمدة على كل نبات ، وهي عملية تُعرف باسم الجرعات الدقيقة.
توم وهاري المحققان
توم سيبدأ الإنتاج في أغسطس. يتم بالفعل استخدام الإصدارات القديمة في عدد قليل من المزارع في بريطانيا ، بما في ذلك Leckford Estate ، التي تديرها سلسلة متاجر كبيرة. سيبدأ ديك العمل في وقت لاحق من هذا العام.
لقد تعلم توم بالفعل التعرف على الحشائش عريضة الأوراق وتم تدريبه على الفن الأصعب المتمثل في تحديد الأعشاب التي تشبه الحبوب. على عكس العديد من الخضروات ، تُزرع الحبوب بكثافة كبيرة في صفوف ، مما يجعل إزالة الأعشاب الضارة عملية معقدة. مسلحًا بخوارزميات توم ، يجب أن يكون ديك قادرًا على إزالة الأعشاب الضارة بدقة في صفوف الحبوب.
ستقدم الشركة هذه الروبوتات كخدمة. سيقيم توم في سقيفة بالمزرعة حيث سيتمكن المزارع من تنزيل البيانات. سيتم تسليم ديك وهاري إلى المزارع وتقييم أدائهما. نموذج العمل هذا ، وفقًا لسكوت روبنسون - المؤسس المشارك الآخر لشركة Small Robot - سيقنع المزارعين بأن تكلفة استخدام الزراعة مفيدة مقارنة بالطرق التقليدية للقضاء على الحشائش ومكافحة الأعشاب الضارة كما سيوفر مزايا إضافية ، مثل عدم وجود مواد كيميائية.
"العملية الكهربائية"
يتم توفير نظام الترميد الخاص بـ Dick بواسطة RootWave ، وهي شركة بريطانية ناشئة أخرى مقرها بالقرب من Leamington. RootWave ، التي تسميها "العملية الكهربائية" ، قد صنعت بالفعل نسخة محمولة لإزالة الأعشاب الضارة. يقول أندرو ديبروز ، رئيس الشركة ، إن التيار الكهربائي لا يزعج التربة أو يؤذي الميكروبات.
بقدر ما يتعلق الأمر بالسلامة ، يجب أن يستخدم المزارعون ، مثل جميع الآلات الزراعية ، من قبل مشغلين مدربين. تعمل ميزات الأمان المدمجة ، مثل المستشعرات التي تكتشف اقتراب شخص أو حيوان ، على إيقاف تشغيل الروبوت وتقليل المخاطر.
تعمل RootWave مع شركات أخرى مهتمة بالعملية المكهربة. ومن بين هؤلاء شركة Steketee ، وهي شركة هولندية لتصنيع المعدات الزراعية. تستخدم المعاول التي يجرها الجرار بالفعل رؤية الكمبيوتر. Steketee تزود سيارة بالكاميرات. عندما تكون المحاصيل متباعدة جيدًا ، مثل الخضروات ، حرك سكاكين المعزقة للداخل والخارج لسحب الأعشاب ليس فقط على طول الأخاديد ، ولكن أيضًا بين النباتات الفردية.
الحرث
Agribots يمكن أيضا الحرث. هذا ما قاله Boyer ، خبير الذكاء الاصطناعي الذي عمل في IBM و Facebook ، قبل أن يشارك في تأسيس شركة FarmWise ، وهي شركة في سان فرانسيسكو بدأت في تطوير الروبوتات الزراعية في عام 2016.
بعد بعض التجارب الميدانية ، توشك الشركة على إطلاق أول شركة agribot تسمى Titan. يمكن أن يسير هذا بشكل مستقل في حقل الخضار (الخس والبروكلي والقرنبيط) ، وتحديد النباتات الفردية وموقعها.
أثناء تحركه عبر الأرض ، ينشر Titan سلسلة من الشفرات الدوارة التي يتم ضبطها تلقائيًا لحرث الأرض إلى عمق مناسب لإزالة الأعشاب الضارة.
ستقوم الإصدارات المستقبلية بوظائف أخرى ، مثل البذر والجرعات الدقيقة من الأسمدة وغيرها من معالجات مبيدات الآفات التي تدار مباشرة على النباتات الفردية. يقول السيد بوير: "يتعلق الأمر بالعناية الشخصية بالنباتات".
العناية الشخصية للمصنع
سيتعين على الزراعة المستقلة أن تتنافس مع الأنظمة التي تسحبها الجرارات الذكية. يمكن أن تعمل معظم الجرارات والجمعيات الحديثة بدون سائق بفضل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأجهزة الاستشعار الأخرى. تستخدم بعض الجرارات خرائط المحاصيل الرقمية التي تم الحصول عليها من الأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار لتحديد الأماكن التي تتطلب الأسمدة أو المبيدات الحشرية.
يعمل صانعو الجرارات الكبار ، مثل John Deere و CNH Industrial - Case Builder and New Holland - على تطوير جرارات ذاتية القيادة بالكامل.
عندما تكون هناك حاجة لاستخدام المواد الكيميائية على المحاصيل ، يمكن لكل من أنظمة الجرارات و agribots تطبيق جرعات صغيرة على النباتات الفردية التي تحتاجها ، بدلاً من رش حقل بأكمله. تشير بعض الأدلة إلى أن الجرعات الصغيرة يمكن أن تقلل من كمية مبيدات الأعشاب التي يتم رشها على المحصول بنسبة 90٪ أو أكثر.
تعمل BASF ، عملاق كيميائي ألماني ، مع شركة Bosch ، وهي شركة هندسية ، على نظام رش يحدد النباتات ثم يستخدم مبيدات الأعشاب بطريقة شديدة الاستهداف.
دور الذكاء الاصطناعي
الزراعة الزراعية التي تم تطويرها لحصاد المحاصيل تعتمد أيضًا على الذكاء الاصطناعي. تميل هذه الآلات إلى أن تأتي بأشكال وأحجام عديدة وتستخدم مجموعة متنوعة من الأنظمة المحددة لحصاد المحاصيل الفردية ، مثل الطماطم والهليون والخس.
يشير هذا إلى أن النباتات الزراعية التي تقتلع النباتات وتعالجها سوف تتطور بطريقة مماثلة. سيعتمد شكلها على المحصول المعني وموقعه ، والذي يمكن أن يكون حقلاً أو كرمًا أو بستانًا.
قد يكون بعضها آلات ذكية يتم سحبها بواسطة الجرارات ذاتية القيادة ، بينما في حالات أخرى سيتم استخدامها كأسراب من المزارع الصغيرة.
الشيء الوحيد المؤكد هو أن المزارعين لن ينفقوا سنتًا واحدًا على أي منهم ما لم يثبتوا أنهم على مستوى الوظيفة.
