利用我們?cè)贐BSRC和其他公共和行業(yè)共同資助的項(xiàng)目支持下的研究工作

在Earlham Institute(EI)，基于人工智能的技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)，正在從僅僅是一個(gè)激動(dòng)人心的前提，到現(xiàn)實(shí)生活中最需要的應(yīng)用程序：提高農(nóng)場(chǎng)的效率和精確度。

EI周氏集團(tuán)的研究人員與Ely的G's Growers合作，開發(fā)了一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)AirSurf-Lettuce，該平臺(tái)利用計(jì)算機(jī)視覺和從空中拍攝的超大尺寸圖像來幫助對(duì)田間的萵苣作物進(jìn)行分類。

先進(jìn)的軟件包括測(cè)量數(shù)量，大小和精確定位，以幫助農(nóng)民精確收獲，并以最有效的方式將作物推向市場(chǎng)。重要的是，這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于其他作物，擴(kuò)大整個(gè)食物鏈的積極影響范圍。

生菜是一項(xiàng)大生意，特別是在東安格利亞，每年在英國(guó)生產(chǎn)122,000噸。由于生長(zhǎng)過程的低效率以及收獲策略，高達(dá)30%的產(chǎn)量可能會(huì)損失，如果組成，可以提供顯著的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

非常重要的是，農(nóng)民和種植者必須準(zhǔn)確了解作物何時(shí)可以收獲成果，以便他們能夠啟動(dòng)物流規(guī)劃，交易和銷售其產(chǎn)品。

然而，傳統(tǒng)上，在田間測(cè)量作物非常耗時(shí)且勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且容易出錯(cuò); 因此，基于航拍圖像的新型AI解決方案可以提供更加強(qiáng)大和有效的方法。

效率的另一個(gè)障礙是，近年來一直在增加的惡劣天氣條件可以非常顯著地減少收獲時(shí)間，因?yàn)樽魑镄枰煌某墒鞎r(shí)間。

由周集團(tuán)成員開發(fā)的AirSurf技術(shù)，包括該項(xiàng)目論文的第一作者，Alan Bauer和Aaron Bostrom，使用“深度學(xué)習(xí)”(深層結(jié)構(gòu)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù))與復(fù)雜的超大規(guī)模技術(shù)相結(jié)合成像分析以高通量模式測(cè)量卷心萵苣。這能夠識(shí)別萵苣植物的精確數(shù)量和位置，具有識(shí)別作物品質(zhì)的額外優(yōu)點(diǎn)，即小，中或大萵苣頭。

將該系統(tǒng)與GPS相結(jié)合，農(nóng)民可以精確地追蹤田間萵苣的大小分布，這只會(huì)有助于提高農(nóng)業(yè)實(shí)踐的精確性和有效性，包括收獲時(shí)間。

第一作者，EI的Alan Bauer說：“這種跨學(xué)科的合作將計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)與萵苣種植業(yè)務(wù)相結(jié)合，以展示我們?nèi)绾卫脵C(jī)器學(xué)習(xí)提高作物產(chǎn)量。”

EI集團(tuán)負(fù)責(zé)人Ji Zhou博士說：“我的實(shí)驗(yàn)室熱衷于尋求一切可能的方法，將我們?cè)谒惴ㄔO(shè)計(jì)，機(jī)器學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)視覺和作物表型的公共資助研究轉(zhuǎn)化為可供以下方法使用的技術(shù)和工具。學(xué)術(shù)和工業(yè)合作伙伴，以解決作物研究和作物生產(chǎn)中的挑戰(zhàn)性問題。

“利用我們?cè)贐BSRC和其他公共和行業(yè)共同資助的項(xiàng)目支持下的研究工作，我們與英國(guó)領(lǐng)先的蔬菜種植者G's合作，為我們的農(nóng)業(yè)食品部門配備了智能和精確的作物監(jiān)測(cè)和分析方法，我們?yōu)榇宋覀兿嘈?，通過我們的共同努力，可以實(shí)現(xiàn)更好的作物管理決策和提高作物市場(chǎng)性“。

G的種植者，創(chuàng)新經(jīng)理Jacob Kirwan的行業(yè)合作伙伴補(bǔ)充說：“大規(guī)模種植意味著在確保我們以環(huán)保和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的方式生產(chǎn)作物時(shí)，精確度至關(guān)重要。使用AirSurf等技術(shù)意味著種植者能夠理解他們的田地和作物的變異性在以前可能的更高水平的細(xì)節(jié)。

“然后可以從這些信息中做出決定，例如投入和灌溉的不同應(yīng)用;改變收獲策略和規(guī)劃出售作物的最佳時(shí)間，都將有助于提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。”