希望之業：AI正重新定義室內農業
本文轉載自公眾號“讀芯術”(ID：AI_Discovery)。
人工智能正在顛覆農業領域。這并不是夸大其詞，我們所熟知的農業正在被重新定義。一聽到農業，大部分人腦海里浮現的是這樣的場景：隔壁農民老王穿著工作服開著他的拖拉機在廣袤的田地上突突地轉圈。但是，這種場景我們的孫子輩可能看不到了。
過去十年里，室內種植技術取得長足進展，室內農業的發展前景越加清晰可見，它正變得越來越受歡迎。之所以會產生在室內進行耕作這種想法，最主要的原因就是想要加強控制。
通過室內農業，農作物的生長環境可以得到充分的掌握。只要有錢，任何因素都可以控制：光線、溫度、二氧化碳濃度、肥料、水、通風等等。這種控制會帶來顯而易見的好處，比如農作物產量提升、成熟速度加快、耗水量減少，凡此種種在一小塊土地上就都可以實現了。
人工智能如何振興農業?
人工智能通過利用實時數據，采用一系列方法優化農作物生長，以此改良農業。如前所述，室內農業可以通過監測各種因素來掌控農作物的生長環境。
舉個例子，Bowery Farming公司測量了一系列數據，包括“光譜、光周期(晝/夜循環)、光照度、灌溉計劃、肥料、通風、溫度、濕度以及二氧化碳濃度”。接著，他們通過機器學習算法對這些數據進行處理，制定出合理的干預程序。
計算機視覺識別出該盤芝麻菜植株上的健康問題。| 圖源：boweryfarming
以上圖片是Bowery公司的人工智能系統所捕捉到的情景。通過訓練，該系統能夠通過葉子的顏色來檢測植物的健康狀況。一旦識別出問題(紅框框出)，就會立即開始應對。
這里具體的問題是什么不是很清楚，但可以先假設問題在于缺乏光照。那么，人工智能就會增加這盤芝麻菜的光照時長。請注意這里的說法，增加的是特定的某一盤作物的光照時長。沒錯，人工智能可以做到對每一株作物和每一托盤植株進行個性化照料。
這真的太神奇了。實際上，我們可以實現將數千種作物種植在同一片土地上，并且同時分別給予特殊照顧，使得每一種作物都能夠蓬勃生長。
實現這樣的操作依靠的是人工智能的一個技術分支——機器學習。室內農業的大機器從每個種植周期中收集大量的測量數據。然后，機器學習算法對這些數據進行處理，從中學習以實現下一個生長周期的最佳優化。每一次種下一株植物時，一次生長流程追蹤就開始了。
最終，這些記錄匯總成種植某種作物的一份“秘方”。這張秘方之后可以用于該種作物的種植，勾畫出合理的生長軌跡，以實現最優的收成。
有了這些數據，我們不僅可以知道種植一株植物的用水量，還可以知道何時澆水合適。其他指標也是同樣的道理。這些就夠讓人興奮，但它能做到的還遠遠不止這些!
這些秘方會不斷進行自我完善，以最高效的方式使每種作物達到最優風味。通過對生長過程中的每一個因素做出細微的調整，從而找到最優的生長模式。甚至針對同一種作物的每一個托盤，其具體影響因子也可以調整。也就是說，生產一旦開始，成千上萬場提高產量的試驗也就開始了。而最妙的地方是，這些實驗不會帶來額外的生產成本。
最后，當作物到了豐收的時候，完成所有種植并進行科學測驗的這套系統也會通知工作人員，告訴他們哪些托盤的作物應該收割了。從種植到收割，人工智能改良了整個農業生產流程。人工智能為室內農業提供了一套自動化管理系統，有了這套系統，種植越多，了解就越深入。
未來的影響
現在，人工智能對室內農業的影響在商業和消費領域已經顯現出來了。大部分室內農業公司的背后都有大型企業的支撐，比如亞馬遜和沃爾瑪。
為了實現在最短的時間內將食品送上門，這些公司需要配套的基礎設施。室內農業就提供了這樣的基礎設施，可以實現在任何地點耕作，并且在最短時間內產出。實現室內農業的戰略性選址，就可以打破運輸帶來的瓶頸，同時提高產品新鮮度。
此外，消費者對有機食物的需求是一個商機。室內農業就是有機的，生長環境得到控制，也就不需要農藥了。
一些公司正致力于將有機農業帶到消費者家中。Seedo就是這樣一家公司。他們有一種小型的設備，長得像一個迷你冰箱，可以種植任何東西。這個設備帶有一個集成式應用程序，只要輸入正在種植的作物類型，剩下的就都可以交給設備了。它會在可以收獲的時候發出提醒，也可以通過內置攝像機，實現對作物隨時隨地的監測。
圖源：unsplash
諸如此類的創新可能會就此改變我們的生活，人工智能和室內農業在解決糧食短缺問題乃至將糧食帶到發展中國家等方面起到至關重要的作用。盡管這些地區的限制主要在于能源消耗和基礎設施，但是低成本的溫室水培作業同樣可以解決問題，可以借助先進人工智能預先安裝的樹莓派(raspberry pi，RPi)。
布雷特·布萊恩說：“農業是希望之業。”這句話原本的含義是在形容傳統的種植過程中，種下種子企盼一年好收成的情形。筆者認為，人工智能和室內農業也可以被視為希望之業。農業與技術的新結合讓我感到滿懷希望，希望有一天每個人都能獲得穩定持續的食物來源。
