人工智能能否在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域戰(zhàn)勝人?歷經(jīng)120天的激烈競(jìng)爭(zhēng)，首屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽結(jié)果揭曉。12月16日，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程研究中心和比利時(shí)根特大學(xué)的青年科學(xué)家組成的CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊(duì)獲得AI組冠軍。

“多多農(nóng)研科技大賽”是在聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織指導(dǎo)下、由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)和拼多多聯(lián)合舉辦的國(guó)內(nèi)首屆“人工智能VS頂尖農(nóng)人”的數(shù)字農(nóng)業(yè)種植競(jìng)賽。賽事吸引了全球超過(guò)17支AI隊(duì)伍參加，經(jīng)過(guò)初選之后，共有4支AI隊(duì)伍入圍決賽，一同進(jìn)入決賽的還有大賽主辦方特邀及報(bào)名的4支頂尖農(nóng)人隊(duì)伍。

7月22日開(kāi)始，4支AI隊(duì)伍分別在阿姆斯特丹、北京、南京和昆明，遠(yuǎn)程控制位于云南富民縣國(guó)家高原云果產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的智能化溫室，利用尖端數(shù)字設(shè)備和人工智能，遠(yuǎn)程種植草莓。4支頂尖農(nóng)人隊(duì)伍則親臨比賽現(xiàn)場(chǎng)，依靠種植經(jīng)驗(yàn)，與AI隊(duì)伍在草莓的品質(zhì)、產(chǎn)量、投入產(chǎn)出比等指標(biāo)上展開(kāi)全面比拼。

此次大賽評(píng)委及科學(xué)顧問(wèn)團(tuán)隊(duì)匯聚了中國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的諸多專(zhuān)家，評(píng)委會(huì)由中國(guó)工程院院士趙春江領(lǐng)銜。“人工智能VS頂尖農(nóng)人”的獨(dú)特賽制安排也吸引了國(guó)內(nèi)外科研工作者和極客群體的關(guān)注。

(中國(guó)工程院院士趙春江表示，數(shù)字技術(shù)正給中國(guó)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村變革帶來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇。龍遇春/攝)

12月16日，大賽評(píng)委會(huì)公布比賽結(jié)果：除CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊(duì)獲得冠軍之外，AI組亞軍和季軍分別由來(lái)自云南的“智多莓”隊(duì)和來(lái)自荷蘭阿姆斯特丹的AiCU隊(duì)獲得。安徽省長(zhǎng)豐縣4名女性農(nóng)人組成的艷九天隊(duì)拔得頭籌，獲得頂尖農(nóng)人組卓越獎(jiǎng)，來(lái)自遼寧丹東的圣野漿果隊(duì)和來(lái)自江蘇句容的紀(jì)榮喜勞模工作隊(duì)分別獲得頂尖農(nóng)人組的先鋒獎(jiǎng)和創(chuàng)新獎(jiǎng)。

“此次多多農(nóng)研科技大賽，鼓勵(lì)青年探索高性?xún)r(jià)比的人工智能種植方案，通過(guò)多輪角逐，頂尖農(nóng)人團(tuán)隊(duì)展示了傳統(tǒng)種植技術(shù)的價(jià)值與意義，人工智能團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了新技術(shù)和新模式的可行性。”聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織駐華助理代表張忠軍表示。

令業(yè)內(nèi)更關(guān)心的是，此次多多農(nóng)研科技大賽，AI隊(duì)伍和頂尖農(nóng)人隊(duì)伍的比拼結(jié)果——“機(jī)器能否在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域戰(zhàn)勝人?”

12月16日，大賽評(píng)委會(huì)揭曉了產(chǎn)量、投入產(chǎn)出比和甜度等三項(xiàng)指標(biāo)的對(duì)戰(zhàn)結(jié)果：AI組的草莓產(chǎn)量平均值高于傳統(tǒng)農(nóng)人組平均值196.32%;AI組投入產(chǎn)出比平均值高出傳統(tǒng)農(nóng)人組平均值75.51%;傳統(tǒng)農(nóng)人組的果實(shí)甜度整體均值高出AI組5.24%以上。

“AI組較好的水肥、溫度和空氣濕度控制促進(jìn)了植株的快速生長(zhǎng)和開(kāi)花掛果，實(shí)現(xiàn)了較好的產(chǎn)量。投入產(chǎn)出比與產(chǎn)量正相關(guān)，AI組較高的產(chǎn)量提升了投入產(chǎn)出比。傳統(tǒng)組栽培基質(zhì)含水量少，相較AI組，果實(shí)甜度更高”，大賽技術(shù)支持專(zhuān)家、云南省農(nóng)科院研究員阮繼偉表示。

在4個(gè)月的決賽期間，參賽的AI隊(duì)伍建構(gòu)了各自的草莓AI種植管控系統(tǒng)，讓AI模仿人類(lèi)專(zhuān)家，實(shí)現(xiàn)了草莓種植的自動(dòng)化。草莓AI種植管控系統(tǒng)，相當(dāng)于AI種植大腦，其包括生長(zhǎng)模型、種植決策、生長(zhǎng)狀態(tài)識(shí)別等模塊，涉及多個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)的算法。

比賽過(guò)程中，每支隊(duì)伍的草莓AI種植管控系統(tǒng)，通過(guò)傳感器獲取外部環(huán)境、水肥等數(shù)據(jù)，再基于設(shè)定的草莓生長(zhǎng)模型，向控制草莓生長(zhǎng)的外部設(shè)備輸出決策。難點(diǎn)在于形成實(shí)時(shí)的、正確的決策。各支AI隊(duì)伍的最終比賽成績(jī)的排名，就在于AI決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，換言之，就是AI大腦是否足夠“聰明”。

(CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊(duì)獲得AI組冠軍，左二和左三為獲獎(jiǎng)代表，分別為鄭劍鋒、林森。龍遇春/攝)

AI組冠軍CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊(duì)正是基于知識(shí)圖譜，構(gòu)建了一套更為“聰明”的草莓AI種植管控系統(tǒng)，最終在產(chǎn)量和投入產(chǎn)出比上都取得最高分，奠定勝局。

“我們希望，能夠建立一個(gè)長(zhǎng)期的、規(guī)?；母?jìng)技平臺(tái)，通過(guò)全國(guó)‘頂尖農(nóng)人’和世界‘人工智能’的切磋與較量，來(lái)充分激發(fā)青年學(xué)者的想象力與創(chuàng)造力，最終探索出一批適用于小農(nóng)生產(chǎn)模式的、低成本、可復(fù)制的AI農(nóng)業(yè)應(yīng)用，并且通過(guò)將人工經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化，來(lái)為農(nóng)產(chǎn)區(qū)提供植物AI種植模型”，拼多多副總裁陳秋表示。

據(jù)趙春江透露，目前中國(guó)的農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到5778億元，預(yù)計(jì)到2025年能夠達(dá)到1.26萬(wàn)億元，發(fā)展速度非常快，所以“抓住數(shù)字技術(shù)機(jī)遇，快速發(fā)展農(nóng)業(yè)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)，對(duì)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要的意義”。

此次參賽的各支隊(duì)伍，在享受探索人工智能在農(nóng)業(yè)應(yīng)用的喜悅之時(shí)，也開(kāi)始嘗試將比賽成果轉(zhuǎn)化為可行性的數(shù)字農(nóng)業(yè)解決方案，并已在田間地頭應(yīng)用實(shí)踐。

AI組亞軍智多莓隊(duì)來(lái)自云南，是一個(gè)橫跨農(nóng)業(yè)科研、數(shù)據(jù)分析和人工智能等領(lǐng)域的復(fù)合型團(tuán)隊(duì)。智多莓隊(duì)在比賽期間便留意如何讓比賽成果惠及中小草莓種植戶(hù)。10月31日起，智多莓隊(duì)向昆明市滇池西岸的一百余戶(hù)草莓種植戶(hù)提供AI種植支持服務(wù)，并和其他三支參賽頂尖農(nóng)人隊(duì)伍達(dá)成合作意向，幫助他們?cè)诋a(chǎn)地建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)工作站，提高草莓種植的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)水平。

CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊(duì)也決定將比賽成果進(jìn)行商業(yè)轉(zhuǎn)化，并著手建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的草莓知識(shí)庫(kù)，將種植草莓的相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化成知識(shí)，向全國(guó)草莓種植戶(hù)開(kāi)放，使小農(nóng)戶(hù)也可以獲得頂尖專(zhuān)家的種植經(jīng)驗(yàn)。

(AI組季軍AiCU隊(duì)代表發(fā)表獲獎(jiǎng)感言。疫情暴發(fā)后，這支隊(duì)伍一直在阿姆斯特丹遠(yuǎn)程種植云南比賽基地里的草莓。龍遇春/攝)

AiCU隊(duì)是由7位在荷蘭留學(xué)的中國(guó)青年學(xué)者組成的團(tuán)隊(duì)，此次比賽讓團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，針對(duì)傳統(tǒng)種植中植物生長(zhǎng)的單一項(xiàng)目進(jìn)行控制有很好的推廣前景。等待疫情結(jié)束之后，他們將回國(guó)創(chuàng)業(yè)。

專(zhuān)家表示，盡管?chē)?guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)AI種植應(yīng)用還處于早期階段，但此次比賽讓業(yè)內(nèi)也看到AI種植的商業(yè)前景，這將吸引更多高科技人才投身農(nóng)業(yè)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字革命。(科技日?qǐng)?bào)記者 馬愛(ài)平)

關(guān)鍵詞： 草莓AI種植 人工智能