هوش مصنوعی (AI) با شناسایی زودهنگام بیماریهای گیاهی و بهینهسازی مصرف منابع، نقش بسیار مهمی در افزایش بهرهوری مزارع ایفا میکند. همچنین، پایش دامها با کمک هوش مصنوعی میتواند بهطور مؤثری سلامت و رفاه حیوانات را بهبود دهد و در نهایت باعث افزایش سودآوری کلی مزرعه شود.
از سوی دیگر، مدیریت علفهای هرز با استفاده از سیستمهای مبتنی بر هوش مصنوعی، مصرف مواد شیمیایی را کاهش میدهد، در نیروی انسانی صرفهجویی میکند و به کشاورزی پایدار و دوستدار محیط زیست کمک میکند.
چالش بزرگ کشاورزی در آینده
صنعت کشاورزی با چالش بسیار بزرگی روبهروست: افزایش تولید غذا برای جمعیتی که پیشبینی میشود تا سال ۲۰۵۰ به حدود ۱۰ میلیارد نفر برسد. برای حل مشکل کمبود غذا، دو راهکار اصلی مطرح شده است:
-
ایجاد مزارع بسیار بزرگ و صنعتی
-
افزایش سطح زمینهای زیر کشت
تا همین چند سال پیش، ترکیب هوش مصنوعی با کشاورزی ایدهای عجیب و دور از ذهن به نظر میرسید. دلیل آن هم این بود که حتی سادهترین مدلهای هوش مصنوعی قدمت زیادی ندارند و عمر آنها به چند دهه میرسد. در مقابل، کشاورزی یکی از قدیمیترین پایههای تمدن بشری است که در طول قرنها، هم تأمینکننده غذا بوده و هم موتور محرک اقتصاد جوامع انسانی محسوب میشده است.
اما امروز، کشاورزی در آستانه یک انقلاب بزرگ قرار دارد؛ انقلابی که مسیر آن از ابزارهای سنتی مانند گاوآهنهای قدیمی، به الگوریتمها و سیستمهای دیجیتال پیشرفته رسیده است.
کاربردها و نمونههای واقعی هوش مصنوعی در کشاورزی
1. پایش سلامت دامها (Livestock Health Monitoring)
صنعت دامداری بهطور فزایندهای در حال استفاده از سیستمهای پیشرفته هوش مصنوعی مبتنی بر حسگرها و تشخیص تصویر است.
در گذشته، بررسی وضعیت سلامت دامها عمدتاً به مشاهدههای دستی و زمانبر وابسته بود و همین موضوع باعث میشد بسیاری از نشانههای مهم بیماری نادیده گرفته شوند.
امروزه، راهکارهایی مانند CattleEye امکان پایش لحظهای رفتار و سلامت دامها را فراهم کردهاند. این سیستمها با تحلیل حرکات و ظاهر حیوانات، میتوانند خیلی سریع نشانههای احتمالی بیماری را شناسایی کنند.
با بررسی مداوم رژیم غذایی و فعالیت دامها:
-
تشخیص زودهنگام بیماریها بسیار دقیقتر میشود
-
مدیریت تغذیه علمیتر انجام میگیرد
-
سودآوری مزرعه افزایش مییابد
-
رفاه و سلامت حیوانات بهبود پیدا میکند
CattleEye چیست؟
CattleEye یک سیستم دوربین هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی است که تمرکز اصلی آن بر:
این سیستم بدون نیاز به ابزارهای پوشیدنی مانند قلاده یا گامشمار، و تنها با استفاده از بینایی ماشین و یادگیری ماشین، دادههای ارزشمند و قابل تحلیل ارائه میدهد. همچنین یک اپلیکیشن مرتبط دارد که پایش دامها را کاملاً بدون دخالت دست ممکن میسازد.
2. سیستمهای کنترل علفهای هرز (Weed Control Systems)
علفهای هرز یکی از بزرگترین مشکلات کشاورزی مدرن هستند و مستقیماً باعث کاهش محصول و پایین آمدن بهرهوری نیروی کار میشوند.
روشهای سنتی مانند:
نهتنها زمانبر هستند، بلکه آسیبهای جدی به محیط زیست وارد میکنند.
بر اساس گزارشی از سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA)، استفاده بیش از حد از علفکشها میتواند باعث:
-
آلودگی منابع آب
-
از بین رفتن تنوع گیاهی
-
نابودی گیاهان غیرهدف
شود.
در اینجا، سیستمهای هوشمند مدیریت علفهای هرز وارد عمل میشوند. این سیستمها با استفاده از بینایی کامپیوتری و الگوریتمهای یادگیری ماشین میتوانند با دقت بسیار بالا، علفهای هرز را از محصولات کشاورزی تشخیص دهند و فقط همان نقاط را هدف قرار دهند.
Blue River Technology
شرکت Blue River Technology که زیرمجموعه شرکت John Deere است، فناوری معروف See & Spray را توسعه داده است.
این فناوری با کمک دوربینهای با وضوح بالا و الگوریتمهای هوش مصنوعی:
نتیجه این کار:
-
کاهش مصرف سموم
-
کاهش هزینهها
-
حفاظت بهتر از محیط زیست
3. تشخیص بیماریهای گیاهی (Crop Disease Detection)
هوش مصنوعی تحول بزرگی در تشخیص و شناسایی زودهنگام بیماریهای گیاهی ایجاد کرده است.
برای مثال، یک سیستم هوش مصنوعی توانسته بیماری لکه سیاه سیب (Apple Scab) که یکی از بیماریهای شایع درختان سیب است را با دقت ۹۵ درصد تشخیص دهد. این سیستم از یک شبکه عصبی استفاده میکند که با هزاران تصویر از برگهای سیب آموزش دیده است.
نمونه دیگر، تشخیص پوسیدگی زرد در گندم است. دانشمندان با تحلیل تصاویر مزارع گندم و استفاده از یادگیری ماشین، توانستند مناطق آلوده به آفات را با دقت بالا شناسایی کنند.
Plantix
اپلیکیشن Plantix یک برنامه مشاوره کشاورزی موبایلی است که برای کشاورزان، کارشناسان و حتی باغبانها طراحی شده است.
این اپلیکیشن توسط شرکت آلمانی PEAT GmbH توسعه یافته و با استفاده از تصاویر دیجیتالی علائم بیماری:
جمعبندی نهایی
هوش مصنوعی در حال متحول کردن کشاورزی است و باعث افزایش:
-
بهرهوری
-
پایداری محیط زیستی
-
کیفیت و کمیت تولید
میشود.
فناوریهایی مانند:
به کشاورزان کمک میکنند تا تصمیمات دقیقتر و مبتنی بر داده بگیرند، سریعتر واکنش نشان دهند و منابع را به شکل بهینهتری مصرف کنند.
این پیشرفتها نهتنها باعث افزایش تولید و کاهش ضایعات میشوند، بلکه آینده کشاورزی را هوشمندتر، دقیقتر و مقرونبهصرفهتر میکنند.