Nous n'en sommes qu'au début, mais nous commençons déjà à voir quelque chose d'important. C'est l'extension des applications de l'intelligence artificielle au secteur primaire, celui de l'agriculture. Un secteur de
qui se parle et s'écrit moins que les autres, mais qui reviendra avec force au centre de notre attention par rapport à deux facteurs : le chaos climatique et l'utilisation de machines intelligentes pour améliorer, optimiser et assainir les cultures à la base de l'alimentation. En réalité, quelque chose d'important est déjà en train de se produire, comme nous le raconte le magazine « The Economist » dans un article récent, dont nous vous proposons les passages saillants.
Dans la campagne de Salisbury
Lentement mais sûrement, une machine en forme d'araignée de la taille d'une voiturette de golf balance une électrode à la base de certaines plantes. Toutes les quelques secondes, une petite bouffée de fumée sort comme une herbe brûlante frappée par une haute tension.
L'appareil qui fait ce travail est un prototype de robot de désherbage. Il a été développé par la Small Robot Company, une startup opérant à partir d'un ancien dépôt de munitions près de Salisbury, dans le sud-ouest de la Grande-Bretagne.
De tels dispositifs, baptisés « agribots », commencent à être conçus sous de multiples formes et tailles à l'initiative de diverses startups. Des traces d'autres prototypes dans la boue mènent à l'atelier de Small Robot Company, où une série d'imprimantes 3D produisent des composants en plastique orange vif.
Cette teinte rend les appareils plus faciles à suivre s'ils tombent en panne pendant qu'ils travaillent dans un champ. C'est un signe clair que les agriculteurs et les scientifiques travaillent dur pour construire et tester ces machines.
Les agribots herbicides
Le désherbage des mauvaises herbes, les soi-disant mauvaises herbes, est essentiel pour améliorer les rendements des cultures, mais il devient de plus en plus difficile de le faire par des moyens traditionnels. Certaines mauvaises herbes deviennent de plus en plus résistantes aux herbicides. Ces derniers sont soumis à une réglementation de plus en plus stricte. Dans certains cas, ils ont même été interdits.
De plus, de nombreux consommateurs recherchent des produits biologiques. De plus, la pénurie de main-d'œuvre signifie que le désherbage répété du sol avec une houe mécanique tirée par un tracteur coûte cher. Cela prend du temps et n'est pas toujours efficace.
Le désherbage est une tâche que la plupart des agriculteurs seraient heureux de confier à un robot. Mais pour qu'un robot fasse bien son travail, il doit être capable de distinguer une mauvaise herbe d'une bonne culture. Cela devient de plus en plus réalisable avec les progrès de la vision par ordinateur.
Les algorithmes d'intelligence artificielle (IA) s'améliorent dans la classification des images. Certaines applications pour smartphone sont désormais capables d'identifier une plante grâce à une simple photo. Les robots équipés de caméras non seulement arrachent les mauvaises herbes, mais automatisent également d'autres tâches agricoles.
Les agribots, tracteurs sans conducteur et autres types d'automatisation agricole forment une industrie qui, selon la société de recherche américaine MarketsandMarkets, devrait croître d'environ 23 % par an et valoir plus de 20 milliards de dollars d'ici 2025.
Dick le blaster
Une fois que vous avez trouvé une mauvaise herbe, il existe plusieurs façons de vous en débarrasser. L'agribot de la Small Robot Company, nommé Dick, les électrocute. Les roues du robot fonctionnent comme une électrode pour entrer en contact avec le sol, tandis qu'une autre électrode est déplacée pour s'approcher de la plante et la toucher.
Au contact, l'appareil crée un circuit qui libère de la chaleur qui fait bouillir les cellules végétales et les tue instantanément de la tige à la racine. Cela peut prendre plusieurs milliers de volts, même si la tension est ajustée pour correspondre au type de mauvaise herbe. Les restes de la plante peuvent ensuite être laissés à se décomposer dans le sol de manière naturelle.
Dick travaillera avec deux autres agribots, Tom et Harry, tous des appareils intelligents. L'idée, explique Ben Scott-Robinson, l'un des co-fondateurs de la société, est que Tom scannera régulièrement des champs avec un niveau de détail très fin.
Équipée de caméras et d'autres capteurs, la machine à quatre roues motrices peut couvrir environ 20 hectares par jour, cartographiant l'état de chaque plante, ainsi que les conditions du sol. Lorsque des mauvaises herbes sont détectées, il entre en action pour les zapper.
Harry, le troisième agribot, est toujours en développement. Il effectuera des tâches telles que la plantation de graines et l'application de niveaux spécifiques d'engrais à chaque plante, un processus connu sous le nom de microdosage.
Tom et Harry, les détectives
Tom entrera en production en août. Les premières versions sont déjà utilisées dans quelques fermes en Grande-Bretagne, dont le Leckford Estate, géré par une grande chaîne de supermarchés. Dick entrera en action plus tard cette année.
Tom a déjà appris à reconnaître les mauvaises herbes à feuilles larges et a été formé à l'art plus difficile d'identifier les graminées, qui ressemblent à des céréales. Contrairement à de nombreux légumes, les céréales sont cultivées très densément en rangs, ce qui rend le désherbage mécanique une opération compliquée. Armé des algorithmes de Tom, Dick devrait être capable d'éliminer avec précision les mauvaises herbes dans les rangées de céréales.
La société proposera ces bots en tant que service. Tom résidera dans un hangar de la ferme où l'agriculteur pourra télécharger les données. Dick et Harry seront livrés aux fermes et évalués pour leurs performances. Ce modèle économique, selon Scott-Robinson — l'autre co-fondateur de la Small Robot Company — convaincra les agriculteurs que le coût d'utilisation des agribots est avantageux par rapport aux méthodes traditionnelles d'éradication et de désherbage. Il apportera également des avantages supplémentaires, tels que l'absence de produits chimiques.
Le "processus électrique"
Le système d'incinération de Dick est fourni par RootWave, une autre startup britannique basée près de Leamington. RootWave, qu'il appelle le «processus électrique», a déjà créé une version portable pour le désherbage ponctuel. L'électricité ne perturbe pas le sol et ne nuit pas aux microbes, explique Andrew Diprose, le patron de l'entreprise.
En matière de sécurité, les agribots, comme toutes les machines agricoles, doivent être utilisés par des opérateurs formés. Des fonctions de sécurité intégrées, telles que des capteurs qui détectent l'approche d'une personne ou d'un animal, arrêtent le robot et réduisent les risques.
RootWave travaille avec d'autres entreprises intéressées par le processus électrifié. Parmi eux se trouve Steketee, un fabricant néerlandais de matériel agricole. Ses houes tirées par des tracteurs utilisent déjà la vision par ordinateur. Steketee équipe une voiture de caméras. Lorsque les cultures sont bien espacées, comme les légumes, déplacez les couteaux de la houe vers l'intérieur et vers l'extérieur pour arracher les mauvaises herbes non seulement le long des sillons, mais également entre les plantes individuelles.
Labour
Les Agribots peuvent également labourer. C'est ce que dit Boyer, un expert en intelligence artificielle qui a travaillé pour IBM et Facebook, avant de cofonder FarmWise, une société de San Francisco qui a commencé à développer des robots agricoles en 2016.
Après quelques essais sur le terrain, l'entreprise s'apprête à lancer son premier agribot, baptisé Titan. Celui-ci peut parcourir de manière autonome un champ de légumes (laitue, brocoli et chou-fleur), en identifiant les plantes individuelles et leur emplacement.
Lorsqu'il se déplace sur le sol, le Titan déploie une série de lames rotatives qui s'ajustent automatiquement pour labourer le sol à une profondeur appropriée pour le désherbage.
Les versions futures effectueront d'autres tâches, telles que l'ensemencement et le microdosage d'engrais et d'autres traitements de pesticides administrés directement aux plantes individuelles. « Il s'agit de soins personnalisés pour les plantes », explique M. Boyer.
Le soin personnalisé de la plante
Les agribots autonomes devront concurrencer les systèmes tirés par des tracteurs intelligents. La plupart des tracteurs et moissonneuses-batteuses modernes peuvent fonctionner sans conducteur grâce au GPS et à d'autres capteurs. Certains tracteurs utilisent des cartes de cultures numériques obtenues à partir de satellites et de drones pour marquer les endroits qui nécessitent des engrais ou des pesticides.
De grands fabricants de tracteurs, tels que John Deere et CNH Industrial — le constructeur de machines Case et New Holland — développent des tracteurs entièrement autonomes.
Lorsque l'utilisation de produits chimiques sur les cultures est nécessaire, les systèmes de tracteurs et les agribots peuvent appliquer des microdoses aux plantes individuelles qui en ont besoin, plutôt que de pulvériser un champ entier. Certaines preuves suggèrent que le microdosage pourrait réduire de 90 % ou plus la quantité d'herbicide pulvérisée sur une culture.
BASF, un géant allemand de la chimie, travaille avec Bosch, une société d'ingénierie, sur un système de pulvérisation qui identifie les plantes et applique ensuite des herbicides de manière très ciblée.
Le rôle de l'intelligence artificielle
Les agribots développés pour la récolte des cultures sont également pilotés par l'IA. Ces machines ont tendance à se présenter sous de nombreuses formes et tailles et utilisent une variété de systèmes spécifiques pour récolter des cultures individuelles, telles que les tomates, les asperges et la laitue.
Cela suggère que les agribots qui déracinent et soignent les plantes évolueront de manière similaire. Leur forme dépendra de la culture concernée et de son emplacement, qui peut être un champ, un vignoble ou un verger.
Certaines peuvent être des machines intelligentes tirées par des tracteurs autonomes, tandis que dans d'autres cas, elles seront utilisées comme essaims de petites exploitations.
La seule chose qui est sûre, c'est que les agriculteurs ne dépenseront pas un centime pour l'un d'entre eux à moins qu'ils ne prouvent qu'ils sont à la hauteur.
