博弈中描繪數(shù)字農業(yè)未來

　　此次“多多農研科技大賽”是在聯(lián)合國糧農組織指導下，由中國農業(yè)大學和拼多多聯(lián)合舉辦的國內首屆“人工智能VS頂尖農人”的數(shù)字農業(yè)種植競賽。賽事吸引了全球超過17支AI隊伍參加，經過初選后，共有4支隊伍進入最終決賽，分別在阿姆斯特丹、北京、南京和昆明，遠程控制位于云南富民縣國家高原云果產業(yè)園內的智能化溫室。一同進入決賽的還有特邀參賽的4支由“頂尖農人”組成的隊伍，他們親臨比賽現(xiàn)場，依靠豐富種植經驗，與AI隊伍在草莓的品質、產量、投入產出比等指標上展開全面比拼，共同探尋“數(shù)字技術”與“傳統(tǒng)種植”的博弈與融合之道。

　　“此次多多農研科技大賽，旨在鼓勵青年農人共同探索高性價比的人工智能種植方案，‘頂尖農人’團隊展示了傳統(tǒng)種植技術的價值與意義，AI團隊驗證了新技術和新模式的可行性。”聯(lián)合國糧農組織駐華助理代表張忠軍表示。

　　創(chuàng)新競賽模式　展示AI與傳統(tǒng)的博弈和融合

　　幾年前，“阿爾法狗”擊敗人類頂尖棋手的場景歷歷在目，對種草莓來說，類似的情景是否會再次發(fā)生？以數(shù)字技術作為支撐的人工智能能否在農業(yè)種植領域戰(zhàn)勝人？

　　長達4個月的比賽過程中，每支參賽隊伍負責一個種植大棚，棚內有6條種植槽，可以種植600株草莓。在“武裝到牙齒”的AI大棚內，應用了荷蘭騎士集團的智能化環(huán)境控制計算機及水肥一體化系統(tǒng)，其集成超過50套傳感器，可實時讀取溫濕度、光照強度值、二氧化碳濃度等45種生產環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)預設條件對超過30種灌溉、通風參數(shù)進行自動化控制。

　　4支AI戰(zhàn)隊的參賽隊伍通過競賽專用的API接口，利用創(chuàng)新算法完善各自的AI模型，基于設定的草莓生長模型，向控制草莓生長的外部設備輸出決策。其關鍵點就在于形成實時的、正確的決策。各支AI隊伍的最終比賽成績的排名，就取決于AI決策的及時性和準確性，換言之，就是AI大腦是否足夠“聰明”。

　　4支“頂尖農人”隊伍也拿出看家本領，來自江蘇的全國勞動模范紀容喜，從家鄉(xiāng)背來了油渣“秘方”作為底肥；“艷九天巾幗隊”的孫郁晴和王琪通過調節(jié)水質酸堿度，促進草莓植株的鐵元素吸收。

　　“通過聚類算法、圖像識別算法、碰撞算法等多種策略，我們在探索訓練一套更聰敏的AI模型。它就好比醫(yī)生，對草莓生長、環(huán)境情況進行‘問診’，自動進行精細化的控制?！盇I隊之一“智多莓”的隊長程飆介紹，在經歷此次比賽后，數(shù)字技術和生產實踐的距離讓他印象深刻：“AI農業(yè)一定不是昂貴的實驗室技術，我們希望通過比賽真正探索出可以應用到云南本土的解決方案，為小農戶提供高性價比解決方案?！?/p>

　　在評委會最終揭曉的產量、投入產出比和甜度等三項指標中：AI組的草莓產量平均值高于傳統(tǒng)農人組平均值196.32％；AI組投入產出比平均值高出傳統(tǒng)農人組平均值75.51％；傳統(tǒng)農人組的果實甜度整體均值高出AI組5.24％以上。

　　“AI組較好的水肥、溫度和空氣濕度控制促進了植株的快速生長和開花掛果，實現(xiàn)了較好的產量。投入產出比與產量正相關，AI組較高的產量提升了投入產出比。傳統(tǒng)組栽培基質含水量少，相較AI組，果實甜度更高。”大賽技術支持專家、云南省農科院研究員阮繼偉表示。

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

　　推動技術落地　探討智慧農業(yè)發(fā)展方案

　　“我們希望建立一個長期的、規(guī)?；母偧计脚_，通過全國‘頂尖農人’和世界‘人工智能’的切磋與較量，來充分激發(fā)青年學者的想象力與創(chuàng)造力，最終探索出一批適用于小農生產模式的、低成本、可復制的AI農業(yè)應用?！逼炊喽喔笨偛藐惽锉硎?。

　　這一開創(chuàng)性的競賽形式，旨在讓農戶與科學家共同應對挑戰(zhàn)，通過“以賽代練”方式，謀求一種建設性、實操性強的方案?！半m然是‘人機競賽’，但更要探索人機協(xié)同，將人工經驗數(shù)據(jù)化，為產區(qū)提供參考模型。”大賽組委會負責人蘭克介紹，“我們希望AI隊伍和頂尖農人隊伍能夠摸索出一套幫助中小種植者提升效益的最優(yōu)解決方案?！?/p>

　　獲得AI組亞軍的“智多莓”隊是一個橫跨農業(yè)科研、數(shù)據(jù)分析和人工智能等領域的復合型團隊。就在比賽進行過程中，隊長程飚決定向昆明市滇池西岸的100余戶草莓種植戶提供AI種植支持服務，“農民對新興技術并不排斥，最有效的形式就是示范給他們看，如果花錢少、產量高，就會相信你?！薄爸嵌噍钡膱F隊已經和3支參賽“頂尖農人”隊伍達成合作意向，幫助他們在產地建設數(shù)字農業(yè)工作站，提高草莓種植的經濟效益和環(huán)境保護水平。

　　AI組冠軍CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊也決定將比賽成果進行商業(yè)轉化，并著手建立一個標準化的草莓知識庫，將種植草莓的相關數(shù)據(jù)標準化成知識，向全國草莓種植戶開放，使小農戶也可以獲得頂尖專家的種植經驗。

　　大賽評委之一趙春江院士指出，我國農業(yè)農村發(fā)展已經到了利用數(shù)字技術來變革傳統(tǒng)的生產方式和農村生活消費模式、構建新業(yè)態(tài)的新的歷史階段，應充分考慮農業(yè)從業(yè)者的受教育程度、農村基建等客觀情況。

　　“頂尖農人”隊選手孫郁晴來自安徽長豐縣水湖鎮(zhèn)，出身“草莓世家”的孫郁晴為了參加這次比賽，扎根云南高原4個月，決心和AI隊“過過招”。在草莓進入盛果期后，每天凌晨六點孫郁晴就會和小伙伴們爬起來，給大棚開棚、除濕，觀察植株情況并拍照記錄，根據(jù)溫度調整遮陽網，再澆水、施肥……

　　幾個月的辛勤勞動讓孫郁晴對AI有了“惺惺相惜”之意?？吹脚赃匒I組只需對模型和反饋參數(shù)進行調整，溫室的通風窗、施肥系統(tǒng)就會進行自動調整，她近距離感受到數(shù)字技術帶來的“一身輕松搞農業(yè)”的感覺。