54位青年科學(xué)家、頂尖農(nóng)人等齊聚中國(guó)云南，農(nóng)業(yè)“人機(jī)”對(duì)戰(zhàn)正式開(kāi)賽

7月20日清晨，全國(guó)勞動(dòng)模范紀(jì)榮喜早早起床，收拾行囊從江蘇鎮(zhèn)江趕往云南昆明。

同他一起上飛機(jī)的，除了鎮(zhèn)江市的幾位草莓種植高手外，還有一大包農(nóng)家肥和鏟子等農(nóng)具——這也是紀(jì)榮喜為參加第一屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽，特意準(zhǔn)備的“秘方”，并且一下飛機(jī)就肩扛到了比賽基地中。

“其實(shí)就是普通的油渣，在底肥里添加了這個(gè)，種出來(lái)的草莓才更香甜。”紀(jì)榮喜說(shuō)，江蘇鎮(zhèn)江有著三十多年的草莓種植歷史，這次他專門組織了本地的種植高手，在云南基地參加“頂尖農(nóng)人VS人工智能”的種植比賽。希望通過(guò)精細(xì)化管理和豐富農(nóng)事經(jīng)驗(yàn)，能夠和“人工智能”一決高下，拿個(gè)好成績(jī)?yōu)榻K爭(zhēng)光。

就在7月22日，第一屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽在云南昆明正式啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)激烈角逐進(jìn)入決賽的4支AI隊(duì)伍，和來(lái)自中國(guó)草莓種植強(qiáng)縣的4支頂尖農(nóng)人隊(duì)伍齊聚，54位選手將開(kāi)展為期120余天的高原草莓“人機(jī)”種植競(jìng)賽，并以此為樣本互相切磋，將“勞模經(jīng)驗(yàn)”與“人工智能”相結(jié)合，探索出更加本土化的數(shù)字農(nóng)業(yè)解決方案。

“這次比賽的初衷，在于探索將國(guó)際最前沿的數(shù)字農(nóng)業(yè)科技做本地化應(yīng)用，形成一套可復(fù)制、可推廣的模式與經(jīng)驗(yàn)，并在中國(guó)各大農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)落地。”中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)龔元石說(shuō)，數(shù)字農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然之路，希望參賽選手能夠?yàn)樾∞r(nóng)戶對(duì)接新科技、走向大市場(chǎng)，探索出一條新道路。

120天競(jìng)賽，勞模與AI同臺(tái)探索

自第一屆“多多農(nóng)研科技大賽”啟動(dòng)招募開(kāi)始，共吸引了全球超過(guò)17支AI隊(duì)伍，超過(guò)108人參與報(bào)名。經(jīng)過(guò)激烈的初賽答辯及評(píng)審，最終共有AiCU、智多莓、NJAI.莓、CyberFarmer.HortiGraph四支AI隊(duì)伍進(jìn)入決賽。

與他們一起較量的，還有4組來(lái)自中國(guó)草莓種植大縣的全國(guó)勞動(dòng)模范、人大代表等頂尖農(nóng)人高手：紀(jì)榮喜勞模工作隊(duì)、圣野漿果富民隊(duì)、艷九天巾幗隊(duì)、神農(nóng)小隊(duì)。

7月20日，位于國(guó)家高原云果產(chǎn)業(yè)園的大賽基地中，各比賽隊(duì)伍成員已早早抵達(dá)，與來(lái)自賽事支持單位云南農(nóng)業(yè)科學(xué)院的草莓專家阮繼偉博士一起，準(zhǔn)備決賽前的草莓苗定植等工作。

▲艷九天巾幗隊(duì)的孫郁晴，正在比賽基地中準(zhǔn)備草莓定植用的基質(zhì)、肥料等物資。攝影/穆功。

來(lái)自艷九天巾幗隊(duì)的孫郁晴，生于1996年，是一名“莓二代”，剛剛拿到美國(guó)東北大學(xué)研究生獎(jiǎng)學(xué)金。但在云南的比賽溫棚中，她和其他隊(duì)員一起，在忙著準(zhǔn)備基質(zhì)、肥料，將云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育苗基地提供的幾百株“章姬”草莓苗，定植到種植槽中。

從安徽農(nóng)大植保專業(yè)交換到美國(guó)科羅拉多州州立大學(xué)學(xué)習(xí)兩年后，孫郁晴更傾向于繼續(xù)學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)。她認(rèn)為，未來(lái)一定要把農(nóng)業(yè)和AI結(jié)合起來(lái)，至少要先全面數(shù)據(jù)化。

在旁邊溫棚準(zhǔn)備的兩位隊(duì)長(zhǎng)，全國(guó)勞模紀(jì)榮喜、遼寧省第十三屆人大代表馬廷東，也過(guò)來(lái)幫忙。他們和艷九天巾幗隊(duì)的隊(duì)長(zhǎng)、“草莓皇后”沈海燕一樣，對(duì)于90后的新農(nóng)人充滿期待，“大學(xué)生念書多懂技術(shù)，還能腳踏實(shí)地干活，搞農(nóng)業(yè)還是有希望的。”

馬廷東牽頭的圣野漿果富民隊(duì)中，也有兩位年輕的農(nóng)人馬東妮、楊遠(yuǎn)杰。馬東妮出生于1994年，畢業(yè)于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)專業(yè)，并從事生物改良土壤方向的創(chuàng)業(yè)。90后的楊遠(yuǎn)杰，大學(xué)畢業(yè)后一頭扎進(jìn)了草莓種植領(lǐng)域，目前在東港草莓種植和育苗方向已經(jīng)扎根了7年。

對(duì)于農(nóng)人隊(duì)伍中的90后們，馬廷東希望，通過(guò)高規(guī)格比賽，能夠歷練更多年輕的草莓種植農(nóng)人，幫助整個(gè)草莓產(chǎn)業(yè)更快速的發(fā)展，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

 ▲艷九天巾幗隊(duì)、紀(jì)榮喜勞模工作隊(duì)、圣野漿果富民隊(duì)等頂尖農(nóng)人隊(duì)伍在比賽基地內(nèi)。攝影/穆功。

60后與90后兩代農(nóng)人，通過(guò)“多多農(nóng)研科技大賽”凝聚在了一起，而他們與AI隊(duì)伍，也存在著諸多理念相通之處。

“在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，只要幫助農(nóng)民解決一些實(shí)際的小問(wèn)題，對(duì)于品質(zhì)和產(chǎn)量就會(huì)有很大提升?！敝嵌噍?duì)隊(duì)長(zhǎng)、建智科技首席專家程飚說(shuō)，他們隊(duì)伍的成員們?cè)谂髰{谷等“三區(qū)三州”地區(qū)，給村民提供草莓種植的科技支撐。

 ▲決賽開(kāi)始前，來(lái)自智多莓隊(duì)的選手正在調(diào)試數(shù)據(jù)接口。攝影/穆功。

這支來(lái)自云南本土的技術(shù)強(qiáng)隊(duì)，分別由中科院自動(dòng)化所、昆明農(nóng)科院、云南農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院的專家和工程師們組成。在這次比賽中，他們計(jì)劃將近紅外光譜分析技術(shù)應(yīng)用在草莓生長(zhǎng)上，這項(xiàng)技術(shù)此前被公安、化工領(lǐng)域成熟應(yīng)用，常見(jiàn)于毒品、化工品的無(wú)損檢測(cè)。

程飚介紹，原理在于將光譜變化同植株生長(zhǎng)、病蟲害對(duì)應(yīng)，并通過(guò)15項(xiàng)環(huán)境參數(shù)、7項(xiàng)作物參數(shù)，建立起一套草莓PCSE生長(zhǎng)模型，并由AI自動(dòng)作出種植策略判斷。

“用算法訓(xùn)練機(jī)器的同時(shí)，也希望可以訓(xùn)練農(nóng)人，讓其靈活掌握應(yīng)用這套技術(shù)，讓農(nóng)民變成技術(shù)工人，能夠?qū)Σ葺L(zhǎng)節(jié)點(diǎn)和模型對(duì)應(yīng)，進(jìn)而提升整個(gè)云南草莓的商品化率和附加值。”程飚說(shuō)。

對(duì)于AI組的整體策略，頂尖農(nóng)人們則有不一樣的看法。

“就目前技術(shù)水準(zhǔn)來(lái)看，人工智能大規(guī)模取代農(nóng)民尚需時(shí)間?！瘪R廷東說(shuō)，人可以根據(jù)不同環(huán)境立馬調(diào)整，機(jī)器未必，數(shù)據(jù)積累需要更長(zhǎng)時(shí)間，并且智慧農(nóng)業(yè)及設(shè)施農(nóng)業(yè)的投資回報(bào)率并不高。他判斷，AI是農(nóng)業(yè)的未來(lái)趨勢(shì)，但還需要很遠(yuǎn)的路要走。

 ▲比賽基地內(nèi)，紀(jì)榮喜在為草莓定植做前期準(zhǔn)備工作。攝影/穆功。

紀(jì)榮喜則認(rèn)為，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的人工智能應(yīng)用是必然趨勢(shì)。他在鎮(zhèn)江的實(shí)驗(yàn)大棚里，也加裝了補(bǔ)光、補(bǔ)溫、溫濕度傳感器，以及水肥一體化設(shè)備?！拔?0歲可能就不種草莓了，將來(lái)誰(shuí)來(lái)種？怎么種？這是個(gè)亟待解決的問(wèn)題，如果人工智能能學(xué)習(xí)到幾十年的種植經(jīng)驗(yàn)，那是最好不過(guò)?！?/p>

幫農(nóng)民“種得好”，更要“賣得好”

這次決賽中，各支隊(duì)伍種出的草莓，將經(jīng)歷嚴(yán)格的評(píng)估：產(chǎn)量及品質(zhì)、投入產(chǎn)出比、算法及種植策略的先進(jìn)性等。

“多多農(nóng)研科技大賽”組委會(huì)負(fù)責(zé)人蘭克介紹，其中的關(guān)鍵，在于利用能源及農(nóng)資最少，種出草莓品質(zhì)產(chǎn)品最優(yōu)。這也給AI隊(duì)伍提出了考驗(yàn)。

 ▲云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的專家團(tuán)隊(duì)為此次比賽準(zhǔn)備的“章姬”草莓幼苗。攝影/穆功。

NJAI.莓隊(duì)長(zhǎng)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授倪軍認(rèn)為，利用多樣性傳感器及作物生長(zhǎng)感知技術(shù)，可以有效減少化肥、農(nóng)藥用量，提升產(chǎn)量和品質(zhì)。此前其團(tuán)隊(duì)已在大田糧食作物生產(chǎn)中的氮肥管理領(lǐng)域有成功經(jīng)驗(yàn)。

“采用新技術(shù)的種植策略，肥料利用率可達(dá)到50%以上?！蹦哕姳硎?，經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)算，畝省水70%、省肥50%左右，相當(dāng)于每畝地節(jié)約了350元，而且還能省下400元的勞動(dòng)成本。

來(lái)自AiCU的隊(duì)員、荷蘭瓦赫寧根大學(xué)博士生閔錢希曦是云南人，她希望和隊(duì)伍成員一起，探索將最前沿的技術(shù)在家鄉(xiāng)落地。

她認(rèn)為，下一代溫室智能控制的模式，將會(huì)是基于感知—傳輸—思考的決策模式，通過(guò)雙層算法單元讓AI提供更優(yōu)的解決辦法，“人類的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，可以和AI共存，并且用更簡(jiǎn)單、更可持續(xù)方法為每個(gè)人提供優(yōu)質(zhì)美味的蔬果”。

▲CyberFarmer.HortiGraph的隊(duì)員林森（左一）、楊浩（左二）、王英利（左三），正在與大賽技術(shù)專家溝通調(diào)試環(huán)境控制設(shè)施。攝影/穆功。

CyberFarmer.HortiGraph隊(duì)伍的代表林森有著同樣的觀點(diǎn)。他們?cè)跊Q賽中，將采用基于知識(shí)圖譜的溫室智慧管控決策方法。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是輸出一套草莓種植決策模型，并根據(jù)草莓生長(zhǎng)參數(shù)和環(huán)境參數(shù)的反饋，訓(xùn)練AI進(jìn)行自動(dòng)控制。

“當(dāng)前的人工智能，是大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)為代表的弱人工智能，更高級(jí)形式則是碳智能和人機(jī)混合智能。”林森說(shuō)，頂尖農(nóng)人們所擔(dān)心的“人被機(jī)器取代”問(wèn)題，并不存在。未來(lái)人和AI一定是協(xié)同發(fā)展、人機(jī)共生的關(guān)系。

如何讓人工智能、機(jī)器人學(xué)習(xí)到頂尖農(nóng)人們的種植經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn)管理過(guò)程，也是科學(xué)家們?cè)谶@次決賽中關(guān)心的問(wèn)題。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授、國(guó)際信息處理聯(lián)合會(huì)（IFIP）農(nóng)業(yè)先進(jìn)信息處理專委會(huì)主席李道亮表示，世界各國(guó)農(nóng)業(yè)就業(yè)人口呈下降趨勢(shì)，中國(guó)最為明顯。同時(shí)，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力老齡化問(wèn)題愈發(fā)突出、勞動(dòng)力在農(nóng)產(chǎn)品成本比重日趨提高，“未來(lái)30年中，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力將越來(lái)越短缺，無(wú)人農(nóng)場(chǎng)等技術(shù)突破至關(guān)重要”。

這些全球青年科學(xué)家及國(guó)內(nèi)頂尖農(nóng)人的眾多策略和思考，對(duì)于主辦方拼多多來(lái)說(shuō)，也是一次深遠(yuǎn)的探索。

拼多多副總裁陳秋說(shuō)，拼多多從成立之初，就不斷努力讓農(nóng)產(chǎn)品通過(guò)“拼”模式大規(guī)模上行，而在農(nóng)產(chǎn)品“賣得好”基礎(chǔ)上，平臺(tái)還希望幫助農(nóng)民更加“種得好”。這次比賽，對(duì)于拼多多來(lái)說(shuō)僅僅是一個(gè)起點(diǎn)，希望全世界的好手們，能夠?qū)⑿乱淮斯ぶ悄芗夹g(shù)與農(nóng)事生產(chǎn)結(jié)合，為中國(guó)眾多的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶和小農(nóng)戶，提供一種更低成本、易于操作的數(shù)字農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方法。

“前端技術(shù)進(jìn)步的一小步，可能會(huì)解決小農(nóng)經(jīng)營(yíng)主體的眾多難題，并帶來(lái)更加穩(wěn)定的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈。”陳秋表示，拼多多將持續(xù)加大在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的資金和技術(shù)投入，讓農(nóng)戶有利益、有錢賺，用科技給農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者帶來(lái)真金白銀的提升。

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