泽南报道

拼多多还能更「接地气」:AI要和老农来一场种草莓大比拼

经济发展进入新时期,科技公司也要转型。拼多多希望能够联合最顶尖的农业科研团队,打造 AI 程度最高的草莓生产方式。

在云南昆明,一场人类和 AI 的种植大赛在将在未来三个月内持续进行。

机器学习生成决策,物联网设备控制温室,在富民县的云果种植基地,我们看到了未来无人农场的雏形:

而在赛场的另一边,正在摩拳擦掌准备与 AI 对决的是来自中国草莓种植强县的 4 支顶尖农人队伍。

艳九天巾帼队、纪荣喜劳模工作队、圣野浆果富民队等队伍在比赛基地内。摄影 / 穆功。

从 60 后到 90 后,农民和 AI 学者们通过「多多农研科技大赛」聚集在了一起。

最接地气的评判指标:卖多少钱一斤?

总之,全国最会种草莓的人和机器都在这儿了。本次大赛由中国农业大学和拼多多联合举办,在联合国粮食及农业组织的领导下进行。比赛评委包括农大副校长龚元石、联合国粮农组织驻华代理代表欧敏行、中国工程院院士赵春江等人。拼多多希望能够通过人工智能与传统农艺的较量,吸引更多农业从业人员和研究者共同参与,提升农业种植数字化水平。

在 7 月 22 日的启动仪式上,比赛宣布已从全球 17 支报名队伍中决出了 4 支来自顶尖科研机构青年学者组成的 AI 队伍,他们将和 4 支国内顶尖种植高手组成的农人队伍进行草莓种植比赛,从产量、品质、效益等多方面展开综合比拼。

在决赛中,每组参赛者都有 120 天时间(可种出两季),在规定时间内利用物联网、人工智能等技术远程智慧种植草莓,用人工智能、机器学习算法优化生产参数。每支队伍使用的传感器和收集到的数据是同样多的,互相比较的主要是算法能力与专家技术。最终目标是带来实在的经济价值,而且技术具有创新性、可推广性。

NJAI.莓队代表,南京农业大学教授、博士生导师倪军在活动中介绍团队的方案。

「这次比赛的初衷,在于探索将最前沿的数字农业科技做本地化应用,形成一套可复制、可推广的模式与经验,并在中国各大农业产区落地,」农大副校长龚元石说道。

所以简单来说,如果你的草莓产量很高,但消耗的电量比别人多很多,最终还是不能获得高分。

此外,参赛团队还需要结合比赛过程和对于智慧农业的理解,提交一份关于在云南落地智慧种植草莓的建议书。

在昆明西北富民县的「国家高原云果产业园」,参与种植比赛的每支决赛队伍都有一个 100 平米左右的独立隔间,可以独立控制里面的设施,包括通风窗、遮阳幕布、水肥系统、风机等。隔间里配备传感器和摄像头,可以实时向参赛队伍传输草莓的生长参数和环境信息。

受疫情影响,决赛团队可能无法一直在现场。因此赛会在种植环节中加入了更多的远程控制机制——决赛团队需要提前对一些植物生长基础设施(如无土栽培基质等)进行选择,并有三天时间委托云南农科院专业工作团队进行现场调试。三天之后统一远程操作温室隔间。比赛系统将实时向参赛队伍同步天气预报及环境信息,包括温度、湿度、二氧化碳浓度等。团队可以完全进行远程操控,调整包括辐射等各种生产要素。

AI 组队伍的草莓大棚。

赛会提供了整套 API 接口供团队使用算法控制大棚内的环境,选手可以通过自建平台抓取数据,并选择通风设定温度、通风窗角度、风扇、遮阳棚打开程度、灌溉水肥的盐碱度和酸碱度、灌溉时长、灌溉频率等。

在草莓成熟后,云南农科院的专家团队将进行采摘,并测量每个温室出产草莓的重量,并进行甜度等品质指标的测定。团队每周会更新草莓的单价,参照当地市场草莓售价的均值,以及所有团队消耗的成本,主要包括水、电、肥,以及工作人员对应的劳动成本。

农业 AI 的人机大战,比想象的还要难

农业是国民经济的基础产业,很多国家都在探索 AI 等技术提高农业生产效率的方式。在美国,一些农场已经实现了无人机、农业机器人收集数据,通过机器学习算法判断农作物及土壤健康程度,以及基于大型自动化机械设备的农药喷洒和作物收割。

而在全球第二大农产品出口国荷兰,智慧大棚已经名声在外——人们利用物联网等技术,颠覆了传统农业的耕种方式。在智慧大棚中,所有软硬件都围绕植株的生长需求而设计,有多个传感器负责收集各类环境数据,对比人工预设的植物最佳生长参数,控制系统可以自动控制大棚内的生态,保证植物始终处于最佳生长状态。

这些先进技术有很多值得我们学习,但在国内,农民们会遇到不同的挑战。「全球各地已经推出了不少发展数字化农业的政策。我们是大国,但却有着『小农』的特点,」浙江大学求是特聘教授陈昆松表示。「在中国难以找到完整的,面积很大的天然农场。在这样的条件下实现数字化转型,必须要转换思路,实现精准作业。」

中国农业大学信息与电气工程学院教授李道亮在活动中。

第一届农研科技大赛中,有 AiCU、智多莓、NJAI. 莓、CyberFarmer.HortiGraph 四支 AI 队伍进入决赛。与他们同场较量的是四组来自中国草莓种植大县,由全国劳动模范、人大代表等农人高手组成的队伍:纪荣喜劳模工作队、圣野浆果富民队、艳九天巾帼队、神农小队。

对于草莓的智慧种植,农民们有着不一样的看法。「就目前技术水准来看,人工智能大规模取代农民尚需时间。」圣野浆果富民队的马廷东说道。「人可以根据不同环境立马调整,机器未必,数据积累需要更长时间,智慧农业及设施农业目前的投资回报率并不高。」

劳模纪荣喜则认为,农业生产中的人工智能应用是必然趋势。他在镇江的实验大棚里,也加装了补光、补温、温湿度传感器,以及水肥一体化设备。「我 60 岁可能就不种草莓了,将来谁来种?怎么种?这是个亟待解决的问题,如果人工智能能学习到几十年的种植经验,那是最好不过。」

艳九天巾帼队的成员在比赛大棚中接受媒体的采访。

AI 队伍的成员们则希望通过展示技术能力,让更多农民成为「技术工人」。「在实际农业生产中,只要帮助农民解决一些实际的小问题,对于品质和产量就会有很大提升。」智多莓队队长、建智科技首席专家程飚说道,他们队伍的成员们曾在怒江大峡谷等「三区三州」地区,向村民提供草莓种植的科技支撑。

「在怒江州泸水市洛本卓白族乡,农民正在使用小块的土地开发出来种植草莓,种植意愿也非常高,」程飙介绍道。「这个地方土壤和气候其实都不是很适合种草莓,因为常年降水量大比较湿热。但人们都希望能够依靠草莓实现脱贫。」

距离白族村落不远,云南的傈僳族村民在最近几年已通过种植草莓已经获得了丰厚的收成。他们在路边贩卖草莓一公斤可以卖到 60-70 元,一年可以增收最多 1 万元。在一些边远和贫困地区,种植草莓已成为大家脱贫的希望。

决赛开始前,来自智多莓队的选手正在调试数据接口。摄影/穆功。

AI 种植的草莓到底香不香?我们还得待几个月才能知道,但我们可以先看看研究者们使用的方法。在预赛时,综合评分最高的队伍是来自荷兰的 AiCU 队,他们的成员通过远程视频参加了启动会。

由于疫情关系,这次的农研科技大赛决赛,AiCU 队预计会以完全远程的方式参与。不过这也为实现真正的无人大棚提供了机会。「我们会用算法处理温室内采集的所有环境数据,得出长期和短期气候控制策略,再由实时的植物生长传感器反馈的数据纠正现有策略,」瓦格宁根大学在读博士闵钱希曦向机器之心介绍道。

对于 AiCU 的成员们来说,智能农业大赛并不是陌生的体验。该团队组建于 2018 年,获得过国际 AI 温室种植大赛的第四位。

当前,AI 算法的运用主要集中在模拟人类专家对植物的判断阶段并给出决策,虽然很多时候还不足以得出比人类更好的控制策略,但通过融合算法和人类知识的经验,来自荷兰各大学的研究者们开发出了合适的算法单元。

AiCU 提出的决策算法有两个层级:一是条件控制算法,根据实时数据进行短期的决策调控。如根据上一小时的数据输入得到下一小时的决策;二是面向长期调控的机器学习决策。结合短期和长期决策单元和人类的知识经验,系统会对软件控制平台输出最终决策,从而实现温室的调控。

「在 AI 的加持下,我们希望终有一天可以拥有对从业者更为简单,以可持续方式生产的方法,」钱希曦说道。「这种生产能够稳定满足世界上每一个人的食物需要,为每个人提供优质、健康的产品。」

拼多多,从卖货到种地

农业版「人机大战」非常精彩,作为主办方的拼多多也再一次让人刮目相看。对于拼多多而言,这不仅仅是一次比赛,还是一个具有长期战略价值的系统性工程。

在移动互联网时代,拼多多成功截胡了「五环外」市场。通过对消费者需求的聚集,反向引导上游供应链进行一定程度的批量定制,拼多多通过拼团和 app 内社交等方式,可以在短时间内聚集大量需求,在流通过程中又省去了分销、库存等中间环节,大幅降低了商品价格,增加了生产者的利润。

拼多多是以拼农货起家的,今天已经成为了国内最大的农产品交易平台。截止今年第一季度,这一平台的年活跃买家数是 6.28 亿。目前,平台每天的实物订单包裹数超过了 6500 万单,这其中很多是农产品和农副产品订单。

「去年,我们的农产品和农副产品成交额超过了 1364 亿元,成为了中国最大的农产品上行平台,在这个基础上目前依然保持着 100% 以上的同比增长。」拼多多副总裁陈秋表示。

截至 2019 年底,拼多多的涉农活跃商家数量是 58.6 万家。今年第一季度,平台新增涉农商家数超过了 27 万家,这个增量规模比 2019 年全年的新增规模还要大。预计在 2020 年,其农产品和农副产品的成交额至少会达到 2500 亿元。

这一波人工智能浪潮,已经进入了从追求「技术突破」到「落地为王」的阶段。从供应链、物流到营销,电商一直是人工智能技术落地的最为自然的场景之一。

而拼多多业务规模大幅增长的背后是 2017 年已提出了「分布式 AI」的概念,其旨在为每个用户个体配备专属 AI 算法和计算资源,既可以实现高度个性化的服务,也可以减少数据上传,保护个人隐私。

现任 CEO 陈磊在先前的演讲中就曾表示这会成为一种趋势,「所谓的分布式 AI,在未来每一个用户个体,配备有专署的 AI 算法、计算资源,将会成为一个趋势。」

现在,技术推动的拼多多还想在需求端后方的生产端作出一些智能化探索。通过「农地云拼」模式,这家公司希望推动农产品的大规模上行,不仅让消费者买得好,还要让农民「卖得好」,在此基础上,农民还可以「种得好」。

一直以来,我国都是农业大国,但并非农业强国。近年来,智慧农业也成为了国家在推动 5G、云计算人工智能等技术落地应用的重要产业。

在我们眼中,接地气的拼多多以 AI 技术切入农业,打通上下游农业供应链条之后,这家电商龙头企业就可以实现更为完整的生态体系。

同时,这样的技术探索也可为智慧农业的发展带来更多的创新思路,从而针对农业领域的不同痛点通过人工智能解决方案来解决实际的问题,如自动采摘机器人,农产品等级分类系统,农产品病虫害监控系统等。

预计在 2020 年 11 月 5 日,这场人机大战的最终比赛结果将会出炉。在种田这件事上,人工智能是否可以打败人类?让我们拭目以待。

产业AI草莓拼多多
相关数据
人工智能技术

在学术研究领域,人工智能通常指能够感知周围环境并采取行动以实现最优的可能结果的智能体(intelligent agent)

云计算技术

云计算(英语:cloud computing),是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机各种终端和其他设备。

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