الذكاء الاصطناعي والزراعة: آفاق المستقبل

ليس سراً أن الزراعة مهنة رئيسية في العديد من دول العالم. يقدر البنك الدولي صناعة الزراعة بنحو 5 تريليون دولار. بحلول عام 2025 ، يجب أن تطعم حوالي 9 مليارات شخص. ومع ذلك ، فإن مساحة الأراضي المزروعة حديثًا ستزداد بنسبة 4٪ فقط. هذا الاتجاه نحو المنتجات العضوية يجبر الشركات الزراعية على البحث عن بدائل لاستخدام المواد الكيميائية في مكافحة الحشائش. في العديد من البلدان ، هناك نقص في العمالة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الكدح البشري يجعل الإنتاج مكلفًا للغاية. في مثل هذه الظروف ، تبحث الزراعة عن طرق لتحسين استخدام الأرض ، وما يجب زراعته ، وما يرعي الناس عليها. من ناحية أخرى ، تعد الصناعة الزراعية واحدة من أكثر الصناعات تحفظًا من حيث الابتكار في جميع البلدان. ومن ناحية أخرى ، تستخدم الزراعة جميع أنواع التقنيات لفترة طويلة ، ربما باستثناء العصور القديمة العميقة.

كيف يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي؟

يعد الذكاء الاصطناعي في الزراعة فرصة حقيقية لتحقيق التنمية المستدامة. يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا مهمًا في تحويل أنظمة الغذاء. كما أنه يعالج انعدام الأمن الغذائي والتغذوي. في القطاع الزراعي ، يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في تحسين أو إعفاء البشر تمامًا من أنشطة مثل الزراعة والحصاد. وبالتالي زيادة الإنتاجية وتحسين ظروف العمل (في شكل تقليل الوقت وكثافة العمالة) وضمان استخدام أكثر كفاءة للموارد الطبيعية. بما في ذلك تبسيط إدارة المعرفة والتخطيط.

على وجه الخصوص ، مع التطور السريع للتكنولوجيا الزراعية الإلكترونية ، يجد الذكاء الاصطناعي استخدامًا متزايدًا في مجالات مهمة مثل الروبوتات الزراعية ، ومراقبة التربة والمحاصيل ، والتحليلات التنبؤية. بالنظر إلى تغير المناخ والنمو السكاني واستنفاد الموارد الطبيعية ، يمكن أن يسهم التقدم في هذه المجالات بشكل كبير في الحفاظ على موارد التربة والمياه. كلاهما مفتاح للأمن الغذائي بطريقة مستدامة.

الذكاء الاصطناعي ومكافحة الحشائش

يستمر العمل في تحسين أنظمة مكافحة الآفات حول العالم. يتم اختبار جهاز رش جديد للبساتين في الولايات المتحدة الأمريكية. يتم تثبيت النظام على جرار وأجهزة استشعار فوق صوتية تحدد الحجم والمسافة إلى الشجرة. تُنشئ تحليلات البيانات نفثًا من رذاذًا مع القوة المناسبة وكمية المكونات النشطة. تظهر التجربة أنه بهذه الطريقة يمكن حفظ ما يصل إلى 27٪ من مبيدات الأعشاب.

تعمل شركتا Bayer و Bosh الألمانيتان أيضًا على تقنية الرش الذكي. سيكون النظام قادرًا على تحديد الحشائش من المحصول وتحديد نوعها وحقن الكمية المطلوبة من مبيدات الأعشاب بناءً على البيانات المدخلة في البرنامج.

تعمل EcoRobotix على جهاز يمكنه التجوال عبر الحقل والعثور على الأعشاب الضارة ومعالجتها بمفرده. تقدر الشركة أن استخدام الجهاز سيقلل من كمية مبيدات الأعشاب المطبقة بعامل 20.

استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الأمراض في النباتات

تسهل التكنولوجيا الحديثة تشخيص مرض النبات واختيار العلاج وحساب الضرر المقدر. يسمح عدد التطبيقات لهذه الخدمات للمزارعين بتوسيع مكتباتهم وزيادة عدد الأمراض التي يمكن التعرف عليها. بمجرد تقديم صورة للنبات المصاب ، يمكن تحديد المرض واقتراح العلاج في ثوانٍ.

يعد تطبيق Plantix من Peat أحد خدمات تشخيص أمراض النبات. يتيح لك التطبيق تشخيص أكثر من 60 مرضًا. تحتوي الخدمة على مكتبة كبيرة من الصور مرتبة بشكل ملائم. مع الزيادة التدريجية في عدد الصور التي يتم تحميلها ، تتحسن أيضًا خوارزميات تشخيص الأمراض.

تطبيق الكشافة على منصة Xarvio الرقمية مفيد. من خلال معالجة الصور الفوتوغرافية ، يكون التطبيق قادرًا على تحديد الأمراض والأضرار واضطرابات نمو النبات. الخدمة قادرة على التعرف على الحشائش وتوفير بيانات عن توافر النيتروجين في النبات. توجد وظيفة لإرسال إخطار عند اكتشاف مرض أو آفة خطيرة بالقرب من النباتات.

وبالتالي ، هناك آفاق كبيرة للمستقبل ، وهي تحديد أمراض النبات في أسرع وقت ممكن وعلاجها. قريبًا ، سنتمكن من استخدام التكنولوجيا التي لا تحدد الأمراض في النباتات فحسب ، بل تنظم أيضًا علاجها وفقًا لمرحلة المرض.

الحقول والطائرات بدون طيار

يعمل الذكاء الاصطناعي على تحسين التنبؤ بالعائد باستخدام بيانات المستشعر في الوقت الفعلي والتحليلات المرئية من الطائرات بدون طيار. كمية البيانات التي يمكن لأجهزة الاستشعار الذكية والطائرات بدون طيار جمعها هائلة. يوفر هذا الفيديو في الوقت الفعلي للخبراء الزراعيين مجموعات جديدة تمامًا من المعلومات التي لم تكن متاحة من قبل. يمكن الآن للبيانات المأخوذة من مستشعرات الرطوبة والأسمدة ومغذيات التربة تحليل ديناميكيات النمو لكل محصول بمرور الوقت. التعلم الآلي هو تقنية مثالية للجمع بين مجموعات البيانات القوية وتقديم توصيات لتحسين العوائد. الطائرات بدون طيار هي منصة موثوقة لجمع البيانات المهمة للمزارعين. يوفر كل من الذكاء الاصطناعي وأجهزة الاستشعار الأرضية وصور الأشعة تحت الحمراء وتحليلات الفيديو في الوقت الفعلي للمزارعين رؤى جديدة. يمكن لهذه بعد ذلك تحسين صحة المحاصيل والغلات.

تستخدم الأمم المتحدة والوكالات الدولية والمؤسسات الزراعية الكبيرة الآن المعلومات من الطائرات بدون طيار لتحسين مكافحة الآفات. في المستقبل ، سيؤدي استخدام بيانات كاميرا الأشعة تحت الحمراء من الطائرات بدون طيار المزودة بأجهزة استشعار في الحقول إلى مراقبة مستويات صحة النبات. سيكون المنتجون الزراعيون الذين يستخدمون الذكاء الاصطناعي قادرين على التنبؤ وكشف تفشي الآفات حتى قبل حدوثها.

الآلات بدلا من الناس

في بعض المناطق اليوم ، هناك نقص في العاملين في قطاع الأعمال التجارية الزراعية. هذا العامل يجعل الجرارات الذكية والروبوتات الزراعية والروبوتات القائمة على الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي شائعة. وبالتالي فهو خيار قابل للتطبيق للعديد من الشركات الزراعية التي تواجه صعوبة في العثور على عمال. تتجه المؤسسات الزراعية الكبيرة والمقتنيات الزراعية التي لا تجد عددًا كافيًا من العمال إلى الروبوتات لزراعة مئات الهكتارات من الأراضي.

تساعد برمجة الروبوتات ذاتية الدفع ، على سبيل المثال ، لتوزيع الأسمدة على كل صف من المحاصيل في تقليل تكاليف التشغيل وزيادة الغلة الحقلية. يتزايد تعقيد الروبوتات الزراعية بسرعة كل يوم. لذلك ، يمكننا أن نرى أنه قريبًا ، يمكن أن تكون التكنولوجيا الروبوتية لا تقدر بثمن وحتى تحل محل البشر.

خاتمة

لتلخيص ذلك ، يمكن القول أنه حتى في الزراعة ، يكمن المستقبل في الذكاء الاصطناعي. إنها تقنية ذكاء اصطناعي تساعد على إعادة تعريف عملية تحسين دورة الإنتاج وجعل نشاط ريادة الأعمال أكثر كفاءة.

تتغلغل التكنولوجيا في جميع مجالات الصناعة ، بما في ذلك الزراعة. إنه يقلل من التكاليف للشركات ويجعل العمل اليومي أسهل للموظفين. كل ذلك مع توفير أدوات جديدة للتحليل واتخاذ قرارات مستنيرة بناءً على بيانات مفصلة حول عملية الإنتاج. لم يعد هذا مستقبلًا بعيدًا ، ولكنه حقيقة واقعة للشركات. خاصة تلك التي تسعى جاهدة من أجل التنمية المستدامة والمتجانسة. الآن ، ليس فقط اقتصاديًا ، ولكن أيضًا بيئيًا واجتماعيًا.