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机器学习如何改变你的饮食

TIME:2018-06-07   click: 20 次

在20世纪,化肥、灌溉和机械化农业技术的进步使养活急剧增长的世界人口成为可能。

现在,倡导者说,农业技术的下一个重大进步可能来自数字世界,因为现代计算机视觉、精密传感器和机器学习技术帮助农民更有效、更精确地利用上个世纪的进步来种植更健康、更美味的食物。气候公司总裁迈克·斯特恩说:“

”处于下一波农业创新浪潮的顶峰,我们称之为数字农业”。“这与过去五七年来农场真正的数字化有关,这与我们社会在工具和我们能做的事情类型方面的变化没有什么不同。“

2013年,农业巨头孟山都斥资约10亿美元收购了气候公司,该公司是致力于为农民建立数字分析中心的几家公司之一,该中心整合了卫星、无人机和照相机的图像,以及从土壤温度计到拖拉机车载电脑的各种读数。这可以帮助种植者更好地了解农场的情况,让预测算法指导种子、水、农药和肥料的更精确应用。

「在中西部,当玉米生长时,我们有相当数量的云层,卫星难以透过云层,所以这是一个问题,因为突然间,种植者只能从一幅图像到另一幅图像看到田地的一部分。」“我们利用一些机器学习技术,开发了一种方法,将多幅图像组合在一起,并消除种植者在特定领域的数据中看到的云和云阴影。“

就在本周,该公司宣布开放平台,让其他传感器制造商更轻松地提供数据,首先是来自堪萨斯州Veris Technologies的高分辨率土壤传感器数据。

「正处于下一波农业创新浪潮的顶点,我们称之为数位农业。“根据研究公司市场和市场的数据,数字“精准农业”服务市场预计到2020年将增长到45.5亿美元,尽管将物联网引入世界农场的努力并非没有批评。据2013年《纽约客》报道,气候公司创始人因决定出售给孟山都公司而遭到严厉批评,孟山都公司长期以来一直因其知识产权政策和参与转基因作物而备受争议。

广告和美国农业局联合会,一个农业产业团体,警告农民要确保他们明白他们的数据是如何被数字提供商存储的。农业局最近与包括气候公司在内的技术供应商合作,制定规则和行业数据共享安排,以确保农民能够控制他们的信息的使用方式,并有可能将信息转移到新的供应商手中。

「拖拉机、耕作设备、播种机、喷雾器、收割机和农用无人驾驶飞机越来越多地连接到网路上。」“农民并不总是有能力精确控制数据流向,也不能够将数据从一个数据处理器传输到另一个。“

但农业科技公司普遍表示,他们的目标不仅仅是赚钱,甚至是帮助农民增加自己的利润。他们还试图帮助养活仍在增长的世界人口,因为气候变化破坏了农场和人口,世界各地不断扩大的中产阶级社会购买了更多的粮食。专家在2009年告诉联合国,这可能需要在2050年前将世界粮食产量翻一番,数字农业的倡导者说,只有通过数据驱动的效率才能做到这一点。总部位于加州弗雷斯诺的OnFarm公司CEO兰斯·唐尼说:“

”基本上,今天我们的粮食产量正在下降,实际上跟不上2050年我们需要加倍预测的速度。

像气候公司一样,OnFarm旨在处理和合并来自各种来源的数据:唐尼说,该公司为数百个农场提供服务,每个农场平均有160个输入数据流。他说,农民传统上是按照日历进行灌溉,在特定时间或根据自己的观察结果进行灌溉,“我看着外面,开着车,庄稼看起来需要一些水,所以我在这个时候补充一些水”,但唐尼说,武器技术首先可以给农民带来他们容易理解和信任的统一数字,然后是他们可以依赖的预测和指导。

「我们不仅可以告诉你将要发生的事情,还可以帮助你制作一个更好的决定——最大限度地提高你将要做出的决定,”他说。“这真的把机器学习带给种植者,让他们在本周、下周做出决定。特拉维夫数字农业公司Prospera的首席执行官兼联合创始人丹尼尔·科佩尔说:“

广告广告归根结底,农民将不再依赖直觉,而是更多地依赖数字驱动的预测。

「我认为在一天结束时,种植者将成为资料科学家。」“实际操作方面,在很远的将来,这将由机器人来完成,或者大部分是自动化的。“

但与此同时,他的公司的工具使用传感器数据和机器学习技术,如神经网络,来检测因不适当灌溉而产生压力的植物和可能危及农作物的疾病等问题。尽管他直言不讳地说了一些可能会让美食家纯粹主义者畏缩的话——他说,“我们试图把农业当作任何其他工业制造设施来对待”,但科佩尔说,数字技术也意味着更新鲜的食物和更干净的环境。

「我认为在一天结束时,种植者将成为资料科学家。」“实际操作方面,在很远的将来,这将由机器人来完成,或者大部分是自动化的。他说:「数据科学家将能够处理这些数字,以找到更有效地使用杀虫剂和水的方法,这意味着减少径流和减少食物上的有害化学物质。」唐尼预测,肥料也是如此,这意味着土壤和地下水中的氮径流减少。尽管如此,一些环保倡导者仍持怀疑态度,警告说,主要用于提高农作物产量和农业利润的工具不会自动消除大规模工业化农业对环境造成的所有危害。环境工作组负责农业和自然资源的高级副总裁克雷格考克斯说:「希望在大多数情况下,它们能减少农药的使用,减少农药泄漏到人们的饮用水或其他物品中,但这并不是他们的本意。」“它们旨在帮助农民确定施用这些农药的经济最佳比率,有时经济最佳比率是使用更多的农药。“

广告唐尼说,更好的数据不仅仅意味着玉米和大豆等大宗商品作物产量的增加——它还意味着优化从葡萄酒葡萄到杏仁等特色产品的质量。他说,在某些情况下,农民已经能够从生产像玉米这样的老备用作物转向更多样化的蔬菜品种。考克斯说,

这也可以带来环境效益,特别是如果多样化意味着田地在生长季节之外的休闲时间减少,并允许化学物质渗入周围的水中,尽管他强调细节会有很大的不同。

当然,对于农民来说,这也意味着更多的收入,对于越来越注重食物的社会来说,这也意味着更多的多样性。“越来越接近客户的能力很重要。作物更加多样化是很重要的,”唐尼说。“餐厅开的就是这个。消费者正在推动这些需求。“

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