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拼多多還能更「接地氣」:AI要和老農來一場種草莓大比拼

在雲南昆明,一場人類和 AI 的種植大賽在将在未來三個月内持續進行。

機器學習生成決策,物聯網裝置控制溫室,在富民縣的雲果種植基地,我們看到了未來無人農場的雛形:

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而在賽場的另一邊,正在摩拳擦掌準備與 AI 對決的是來自中國草莓種植強縣的 4 支頂尖農人隊伍。
拼多多還能更「接地氣」:AI要和老農來一場種草莓大比拼

豔九天巾帼隊、紀榮喜勞模工作隊、聖野漿果富民隊等隊伍在比賽基地内。攝影 / 穆功。

從 60 後到 90 後,農民和 AI 學者們通過「多多農研科技大賽」聚集在了一起。

最接地氣的評判名額:賣多少錢一斤?

總之,全國最會種草莓的人和機器都在這兒了。本次大賽由中國農業大學和拼多多聯合舉辦,在聯合國糧食及農業組織的上司下進行。比賽評委包括農大副校長龔元石、聯合國糧農組織駐華代理代表歐敏行、中國工程院院士趙春江等人。拼多多希望能夠通過人工智能與傳統農藝的較量,吸引更多農業從業人員和研究者共同參與,提升農業種植數字化水準。

在 7 月 22 日的啟動儀式上,比賽宣布已從全球 17 支報名隊伍中決出了 4 支來自頂尖科研機構青年學者組成的 AI 隊伍,他們将和 4 支國内頂尖種植高手組成的農人隊伍進行草莓種植比賽,從産量、品質、效益等多方面展開綜合比拼。

在決賽中,每組參賽者都有 120 天時間(可種出兩季),在規定時間内利用物聯網、人工智能等技術遠端智慧種植草莓,用人工智能、機器學習算法優化生産參數。每支隊伍使用的傳感器和收集到的資料是同樣多的,互相比較的主要是算法能力與專家技術。最終目标是帶來實在的經濟價值,而且技術具有創新性、可推廣性。

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NJAI.莓隊代表,南京農業大學教授、博士生導師倪軍在活動中介紹團隊的方案。

「這次比賽的初衷,在于探索将最前沿的數字農業科技做本地化應用,形成一套可複制、可推廣的模式與經驗,并在中國各大農業産區落地,」農大副校長龔元石說道。

是以簡單來說,如果你的草莓産量很高,但消耗的電量比别人多很多,最終還是不能獲得高分。

此外,參賽團隊還需要結合比賽過程和對于智慧農業的了解,送出一份關于在雲南落地智慧種植草莓的建議書。

在昆明西北富民縣的「國家高原雲果産業園」,參與種植比賽的每支決賽隊伍都有一個 100 平米左右的獨立隔間,可以獨立控制裡面的設施,包括通風窗、遮陽幕布、水肥系統、風機等。隔間裡配備傳感器和攝像頭,可以實時向參賽隊伍傳輸草莓的生長參數和環境資訊。

受疫情影響,決賽團隊可能無法一直在現場。是以賽會在種植環節中加入了更多的遠端控制機制——決賽團隊需要提前對一些植物生長基礎設施(如無土栽培基質等)進行選擇,并有三天時間委托雲南農科院專業工作團隊進行現場調試。三天之後統一遠端操作溫室隔間。比賽系統将實時向參賽隊伍同步天氣預報及環境資訊,包括溫度、濕度、二氧化碳濃度等。團隊可以完全進行遠端操控,調整包括輻射等各種生産要素。

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AI 組隊伍的草莓大棚。

賽會提供了整套 API 接口供團隊使用算法控制大棚内的環境,選手可以通過自建平台抓取資料,并選擇通風設定溫度、通風窗角度、風扇、遮陽棚打開程度、灌溉水肥的鹽堿度和酸堿度、灌溉時長、灌溉頻率等。

在草莓成熟後,雲南農科院的專家團隊将進行采摘,并測量每個溫室出産草莓的重量,并進行甜度等品質名額的測定。團隊每周會更新草莓的單價,參照當地市場草莓售價的均值,以及所有團隊消耗的成本,主要包括水、電、肥,以及從業人員對應的勞動成本。

農業 AI 的人機大戰,比想象的還要難

農業是國民經濟的基礎産業,很多國家都在探索 AI 等技術提高農業生産效率的方式。在美國,一些農場已經實作了無人機、農業機器人收集資料,通過機器學習算法判斷農作物及土壤健康程度,以及基于大型自動化機械裝置的農藥噴灑和作物收割。

而在全球第二大農産品出口國荷蘭,智慧大棚已經名聲在外——人們利用物聯網等技術,颠覆了傳統農業的耕種方式。在智慧大棚中,所有軟硬體都圍繞植株的生長需求而設計,有多個傳感器負責收集各類環境資料,對比人工預設的植物最佳生長參數,控制系統可以自動控制大棚内的生态,保證植物始終處于最佳生長狀态。

這些先進技術有很多值得我們學習,但在國内,農民們會遇到不同的挑戰。「全球各地已經推出了不少發展數字化農業的政策。我們是大國,但卻有着『小農』的特點,」浙江大學求是特聘教授陳昆松表示。「在中國難以找到完整的,面積很大的天然農場。在這樣的條件下實作數字化轉型,必須要轉換思路,實作精準作業。」

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中國農業大學資訊與電氣工程學院教授李道亮在活動中。

第一屆農研科技大賽中,有 AiCU、智多莓、NJAI. 莓、CyberFarmer.HortiGraph 四支 AI 隊伍進入決賽。與他們同場較量的是四組來自中國草莓種植大縣,由全國勞動模範、人大代表等農人高手組成的隊伍:紀榮喜勞模工作隊、聖野漿果富民隊、豔九天巾帼隊、神農小隊。

對于草莓的智慧種植,農民們有着不一樣的看法。「就目前技術水準來看,人工智能大規模取代農民尚需時間。」聖野漿果富民隊的馬廷東說道。「人可以根據不同環境立馬調整,機器未必,資料積累需要更長時間,智慧農業及設施農業目前的投資回報率并不高。」

勞模紀榮喜則認為,農業生産中的人工智能應用是必然趨勢。他在鎮江的實驗大棚裡,也加裝了補光、補溫、溫濕度傳感器,以及水肥一體化裝置。「我 60 歲可能就不種草莓了,将來誰來種?怎麼種?這是個亟待解決的問題,如果人工智能能學習到幾十年的種植經驗,那是最好不過。」

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豔九天巾帼隊的成員在比賽大棚中接受媒體的采訪。

AI 隊伍的成員們則希望通過展示技術能力,讓更多農民成為「技術勞工」。「在實際農業生産中,隻要幫助農民解決一些實際的小問題,對于品質和産量就會有很大提升。」智多莓隊隊長、建智科技首席專家程飚說道,他們隊伍的成員們曾在怒江大峽谷等「三區三州」地區,向村民提供草莓種植的科技支撐。

「在怒江州泸水市洛本卓白族鄉,農民正在使用小塊的土地開發出來種植草莓,種植意願也非常高,」程飙介紹道。「這個地方土壤和氣候其實都不是很适合種草莓,因為常年降水量大比較濕熱。但人們都希望能夠依靠草莓實作脫貧。」

距離白族村落不遠,雲南的傈僳族村民在最近幾年已認證種植草莓已經獲得了豐厚的收成。他們在路邊販賣草莓一公斤可以賣到 60-70 元,一年可以增收最多 1 萬元。在一些邊遠和貧困地區,種植草莓已成為大家脫貧的希望。

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決賽開始前,來自智多莓隊的選手正在調試資料接口。攝影/穆功。

AI 種植的草莓到底香不香?我們還得待幾個月才能知道,但我們可以先看看研究者們使用的方法。在預賽時,綜合評分最高的隊伍是來自荷蘭的 AiCU 隊,他們的成員通過遠端視訊參加了啟動會。

由于疫情關系,這次的農研科技大賽決賽,AiCU 隊預計會以完全遠端的方式參與。不過這也為實作真正的無人大棚提供了機會。「我們會用算法處理溫室内采集的所有環境資料,得出長期和短期氣候控制政策,再由實時的植物生長傳感器回報的資料糾正現有政策,」瓦格甯根大學在讀博士闵錢希曦向機器之心介紹道。

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對于 AiCU 的成員們來說,智能農業大賽并不是陌生的體驗。該團隊組建于 2018 年,獲得過國際 AI 溫室種植大賽的第四位。

目前,AI 算法的運用主要集中在模拟人類專家對植物的判斷階段并給出決策,雖然很多時候還不足以得出比人類更好的控制政策,但通過融合算法和人類知識的經驗,來自荷蘭各大學的研究者們開發出了合适的算法單元。

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AiCU 提出的決策算法有兩個層級:一是條件控制算法,根據實時資料進行短期的決策調控。如根據上一小時的資料輸入得到下一小時的決策;二是面向長期調控的機器學習決策。結合短期和長期決策單元和人類的知識經驗,系統會對軟體控制平台輸出最終決策,進而實作溫室的調控。

「在 AI 的加持下,我們希望終有一天可以擁有對從業者更為簡單,以可持續方式生産的方法,」錢希曦說道。「這種生産能夠穩定滿足世界上每一個人的食物需要,為每個人提供優質、健康的産品。」

拼多多,從賣貨到種地

農業版「人機大戰」非常精彩,作為主辦方的拼多多也再一次讓人刮目相看。對于拼多多而言,這不僅僅是一次比賽,還是一個具有長期戰略價值的系統性工程。

在移動網際網路時代,拼多多成功截胡了「五環外」市場。通過對消費者需求的聚集,反向引導上遊供應鍊進行一定程度的批量定制,拼多多通過拼團和 app 内社交等方式,可以在短時間内聚集大量需求,在流通過程中又省去了分銷、庫存等中間環節,大幅降低了商品價格,增加了生産者的利潤。

拼多多是以拼農貨起家的,今天已經成為了國内最大的農産品交易平台。截止今年第一季度,這一平台的年活躍買家數是 6.28 億。目前,平台每天的實物訂單包裹數超過了 6500 萬單,這其中很多是農産品和農副産品訂單。

「去年,我們的農産品和農副産品成交額超過了 1364 億元,成為了中國最大的農産品上行平台,在這個基礎上目前依然保持着 100% 以上的同比增長。」拼多多副總裁陳秋表示。

截至 2019 年底,拼多多的涉農活躍商家數量是 58.6 萬家。今年第一季度,平台新增涉農商家數超過了 27 萬家,這個增量規模比 2019 年全年的新增規模還要大。預計在 2020 年,其農産品和農副産品的成交額至少會達到 2500 億元。

這一波人工智能浪潮,已經進入了從追求「技術突破」到「落地為王」的階段。從供應鍊、物流到營銷,電商一直是人工智能技術落地的最為自然的場景之一。

而拼多多業務規模大幅增長的背後是 2017 年已提出了「分布式 AI」的概念,其旨在為每個使用者個體配備專屬 AI 算法和計算資源,既可以實作高度個性化的服務,也可以減少資料上傳,保護個人隐私。

現任 CEO 陳磊在先前的演講中就曾表示這會成為一種趨勢,「所謂的分布式 AI,在未來每一個使用者個體,配備有專署的 AI 算法、計算資源,将會成為一個趨勢。」

現在,技術推動的拼多多還想在需求端後方的生産端作出一些智能化探索。通過「農地雲拼」模式,這家公司希望推動農産品的大規模上行,不僅讓消費者買得好,還要讓農民「賣得好」,在此基礎上,農民還可以「種得好」。

一直以來,我國都是農業大國,但并非農業強國。近年來,智慧農業也成為了國家在推動 5G、雲計算、人工智能等技術落地應用的重要産業。

在我們眼中,接地氣的拼多多以 AI 技術切入農業,打通上下遊農業供應鍊條之後,這家電商龍頭企業就可以實作更為完整的生态體系。

同時,這樣的技術探索也可為智慧農業的發展帶來更多的創新思路,進而針對農業領域的不同痛點通過人工智能解決方案來解決實際的問題,如自動采摘機器人,農産品等級分類系統,農産品病蟲害監控系統等。

拼多多還能更「接地氣」:AI要和老農來一場種草莓大比拼

預計在 2020 年 11 月 5 日,這場人機大戰的最終比賽結果将會出爐。在種田這件事上,人工智能是否可以打敗人類?讓我們拭目以待。

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