Suntem abia la început, dar deja începem să vedem ceva important. Aceasta este extinderea aplicațiilor inteligenței artificiale în sectorul primar, cel al agriculturii. Un sector de
care se vorbește și se scrie mai puțin decât celelalte, dar care va reveni cu forță în centrul atenției noastre în raport cu doi factori: haosul climatic și folosirea mașinilor inteligente pentru îmbunătățirea, optimizarea și igienizarea culturilor de la baza hranei. În realitate, ceva important se întâmplă deja, așa cum ne spune revista „The Economist” într-un articol recent, din care vă oferim pasajele marcante.
În zona rurală din Salisbury
Încet, dar sigur, o mașină în formă de păianjen de mărimea unui cărucior de golf balansează un electrod la baza unor plante. La fiecare câteva secunde, un mic puf de fum iese ca o buruiană arzătoare lovită de tensiune înaltă.
Dispozitivul care face această treabă este un robot prototip pentru plivitul. A fost dezvoltat de Small Robot Company, o startup care funcționează dintr-un vechi depozit de muniții lângă Salisbury, în sud-vestul Marii Britanii.
Astfel de dispozitive, denumite „agriboți”, încep să fie proiectate în multe forme și dimensiuni la inițiativa diferitelor startup-uri. Urmele altor prototipuri în noroi duc la atelierul Small Robot Company, unde o serie de imprimante 3D produc componente din plastic portocaliu strălucitor.
Această nuanță face dispozitivele mai ușor de urmărit dacă eșuează în timpul lucrului pe câmp. Este un semn clar că fermierii și oamenii de știință lucrează din greu la construirea și testarea acestor mașini.
Agriboții erbicide
Plivitul buruienilor, așa-numitele buruieni, este esențială pentru îmbunătățirea randamentelor culturilor, dar devine din ce în ce mai dificil să o faci prin mijloace tradiționale. Unele buruieni devin din ce în ce mai rezistente la erbicide. Acestea din urmă sunt supuse unei reglementări din ce în ce mai stricte. În unele cazuri, acestea au fost chiar interzise.
De asemenea, mulți consumatori caută produse ecologice. În plus, lipsa forței de muncă înseamnă că plivirea în mod repetat a solului cu o sapă mecanică trasă de un tractor este costisitoare. Este nevoie de timp și nu este întotdeauna eficient.
Plivitul este o sarcină pe care majoritatea fermierilor ar fi bucuroși să o lase unui robot. Dar pentru ca un robot să-și facă bine treaba, trebuie să fie capabil să distingă o buruiană de o recoltă bună. Acest lucru devine din ce în ce mai realizabil odată cu progresele în viziunea computerizată.
Algoritmii de inteligență artificială (AI) sunt din ce în ce mai buni la clasificarea imaginilor. Unele aplicații pentru smartphone-uri sunt acum capabile să identifice o plantă datorită unei simple fotografii. Roboții echipați cu camere nu numai că trag buruienile, ci automatizează și alte sarcini agricole.
Agriboții, tractoarele fără șofer și alte tipuri de automatizări agricole formează o industrie care, potrivit companiei americane de cercetare MarketsandMarkets, este de așteptat să crească cu aproximativ 23% pe an și să aibă o valoare de peste 20 de miliarde de dolari până în 2025.
Dick blasterul
Odată ce ai găsit o buruiană, există mai multe moduri de a scăpa de ea. Agribotul companiei Small Robot Company, pe nume Dick, îi electrocută. Roțile robotului funcționează ca un electrod pentru a intra în contact cu solul, în timp ce un alt electrod este mutat pentru a se apropia de plantă și a o atinge.
La contact, dispozitivul creează un circuit care eliberează căldură care fierbe celulele plantei și le ucide instantaneu de la tulpină la rădăcină. Acest lucru poate dura câteva mii de volți, chiar dacă tensiunea este ajustată pentru a se potrivi cu tipul de buruiană. Rămășițele plantei pot fi apoi lăsate să se descompună în sol în mod natural.
Dick va lucra cu alți doi agroboți, Tom și Harry, toate dispozitive inteligente. Ideea, spune Ben Scott-Robinson, unul dintre co-fondatorii companiei, este că Tom va scana în mod obișnuit câmpurile cu un nivel foarte fin de detaliu.
Echipat cu camere și alți senzori, mașina cu tracțiune integrală poate acoperi aproximativ 20 de hectare pe zi, cartografiind starea fiecărei plante, împreună cu condițiile solului. Când buruienile sunt detectate, intră în acțiune pentru a le zapa.
Harry, al treilea agrobot, este încă în dezvoltare. Acesta va îndeplini sarcini precum plantarea semințelor și aplicarea nivelurilor specifice de îngrășământ pentru fiecare plantă, proces cunoscut sub numele de microdozare.
Tom și Harry, detectivii
Tom va intra în producție în august. Versiunile timpurii sunt deja folosite în câteva ferme din Marea Britanie, inclusiv Leckford Estate, condusă de un mare lanț de supermarketuri. Dick va intra în acțiune mai târziu în acest an.
Tom a învățat deja să recunoască buruienile cu frunze late și a fost instruit în arta mai dificilă de a identifica ierburile, care arată ca cerealele. Spre deosebire de multe legume, cerealele sunt cultivate foarte dens pe rânduri, ceea ce face ca plivitul mecanic să fie o operație complicată. Înarmat cu algoritmii lui Tom, Dick ar trebui să poată îndepărta cu precizie buruienile din rândurile de cereale.
Compania va oferi acești roboți ca serviciu. Tom va locui într-un șopron de la fermă de unde fermierul va putea descărca datele. Dick și Harry vor fi livrați la ferme și evaluați pentru performanță. Acest model de afaceri, potrivit lui Scott-Robinson — celălalt co-fondator al Small Robot Company — va convinge fermierii că costul utilizării agroboților este avantajos în comparație cu metodele tradiționale de eradicare și combatere a buruienilor. Va oferi, de asemenea, beneficii suplimentare, cum ar fi: absența substanțelor chimice.
„procesul electric”
Sistemul de incinerare al lui Dick este furnizat de RootWave, un alt startup din Marea Britanie cu sediul în apropiere de Leamington. RootWave, pe care îl numește „procesul electric”, a făcut deja o versiune portabilă pentru plivitul local. Electricidul nu deranjează solul și nu dăunează microbilor, spune Andrew Diprose, șeful companiei.
În ceea ce privește siguranța, agroboții, ca toate mașinile agricole, trebuie să fie utilizați de către operatori instruiți. Funcțiile de siguranță încorporate, cum ar fi senzorii care detectează o persoană sau un animal care se apropie, opresc robotul și reduc riscul.
RootWave lucrează cu alte companii interesate de procesul de electrificare. Printre aceștia se numără Steketee, un producător olandez de utilaje agricole. Sapele sale trase de tractor folosesc deja viziunea computerizată. Steketee manipulează o mașină cu camere. Acolo unde culturile sunt bine distanțate, cum ar fi legumele, mutați cuțitele de sapă înăuntru și afară pentru a trage buruienile nu numai de-a lungul brazdelor, ci și între plantele individuale.
Arat
Agriboții pot și arat. Acest lucru este spus de Boyer, un expert AI care a lucrat pentru IBM și Facebook, înainte de a cofonda FarmWise, o companie din San Francisco care a început să dezvolte roboți agricoli în 2016.
După câteva teste pe teren, compania este pe cale să lanseze primul său agrobot, numit Titan. Aceasta se poate plimba în mod autonom printr-un câmp de legume (salată verde, broccoli și conopidă), identificând plantele individuale și locația acestora.
Pe măsură ce se mișcă pe pământ, Titanul folosește o serie de lame rotative care se ajustează automat pentru a ara pământul la o adâncime adecvată pentru îndepărtarea buruienilor.
Versiunile viitoare vor face alte sarcini, cum ar fi însămânțarea și microdozarea îngrășămintelor și alte tratamente cu pesticide administrate direct plantelor individuale. „Este vorba despre îngrijirea personalizată a plantelor”, spune domnul Boyer.
Îngrijirea personalizată a plantei
Agriboții autonomi vor trebui să concureze cu sistemele trase de tractoare inteligente. Majoritatea tractoarelor și combinelor moderne pot funcționa fără șofer datorită GPS-ului și altor senzori. Unele tractoare folosesc hărți digitale ale culturilor obținute de la sateliți și drone pentru a marca locurile care necesită îngrășăminte sau pesticide.
Marii producători de tractoare, precum John Deere și CNH Industrial — constructorul de mașini Case și New Holland — dezvoltă tractoare complet autonome.
Atunci când este necesară utilizarea substanțelor chimice pe culturi, atât sistemele de tractoare, cât și roboții agricoli pot aplica microdoze plantelor individuale care au nevoie de ele, în loc să pulverizeze un întreg câmp. Unele dovezi au sugerat că microdozarea ar putea reduce cantitatea de erbicid pulverizat pe o cultură cu 90% sau mai mult.
BASF, un gigant chimic german, lucrează cu Bosch, o companie de inginerie, la un sistem de pulverizare care identifică plantele și apoi aplică erbicide într-un mod foarte țintit.
Rolul inteligenței artificiale
Agriboții dezvoltați pentru recoltarea culturilor sunt, de asemenea, conduși de AI. Aceste mașini tind să vină în multe forme și dimensiuni și folosesc o varietate de sisteme specifice pentru recoltarea culturilor individuale, cum ar fi roșiile, sparanghelul și salata verde.
Acest lucru sugerează că agroboții care smulg și vindecă plantele vor evolua într-un mod similar. Forma lor va depinde de cultura în cauză și de locația acesteia, care poate fi un câmp, vie sau livadă.
Unele pot fi mașini inteligente trase de tractoare autonome, în timp ce în alte cazuri vor fi folosite ca roiuri de ferme mici.
Singurul lucru sigur este că fermierii nu vor cheltui un ban pe niciunul dintre ei decât dacă vor dovedi că sunt la înălțime.
