拼多多举办农研科技大赛,顶尖农人VS人工智能你pick谁?

何洋/文     

2020年07月27日 09:18  

本文3893字,约6分钟

在下围棋这件事上,大家已经默认人工智能棋高一筹,毕竟阿尔法狗以4∶1大胜围棋高手李世石的事还历历在目,但换作种草莓,历史还会重演吗?

7月22日,54位青年科学家和顶尖农人齐聚昆明,他们此行的目的一致,前来参加拼多多举办的第一届“多多农研科技大赛”决赛。根据比赛规则,他们将分别组成AI组与农人组,在草莓种植上,一决高下。

一边是具有多年草莓种植经验的农人组,一边是掌握人工智能等技术的AI组,农业领域的“人机对战”就此拉开帷幕。比赛结果将由15位数字农业及草莓领域的科学家,根据两组产出草莓的品质以及投入产出比来裁定。

但分出胜负并非最主要的目的,“这次比赛的初衷,在于探索将国际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。”中国农业大学副校长龚元石说。

顶尖农人VS人工智能  “人机对战”正式开赛

7月20日清晨,全国劳动模范纪荣喜早早起床,收拾行囊从江苏镇江赶往云南昆明。同他一起上飞机的,还有镇江市的几位草莓种植高手,他们此行的目的是参加第一届“多多农研科技大赛”决赛。

7月22日,在联合国粮农组织技术指导下,由中国农业大学和拼多多共同发起的草莓种植大赛将正式开赛。与纪荣喜一样拥有多年草莓种植经验的顶尖农人将与掌握人工智能等技术的青年科学家同台竞技,利用4个月的时间,在草莓种植上比拼。

据了解,自第一届“多多农研科技大赛”启动招募开始,共吸引了全球超过17支AI队伍,超过108人参与报名。经过激烈的初赛答辩及评审,最终共有AiCU、智多莓、NJAI.莓、CyberFarmer.HortiGraph四支AI队伍进入决赛。

与他们一起较量的,是4组来自中国草莓种植大县的全国劳动模范、人大代表等顶尖农人高手: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。

比赛场地位于昆明市富民县国家高原云果产业园,每个参赛队伍都在这里拥有一个独立温室。从温室的配置就能明显看出成AI组与农人组的不同,AI组的温室包括内循环通风、栽培、灌溉、水肥、智能控制、电气控制等诸多系统,而农人组的温室仅有栽培、灌溉系统等,相对而言简单不少。

从种植方法上看,农人组是在传统钢架温棚的基础上,利用丰富的园艺种植经验,进行栽培。而AI组是在比赛提供的荷兰标准温室控制系统软件的基础上,利用人工智能及算法,远程或自动控制草莓的生长,达到最佳值。

简单来说,科学家们会建立一套草莓生长模型,录入温度、湿度、水肥等大数据,并建立起与甜度、产量、效益等相关的曲线,在这个模型基础上,机器学习、BP神经网络等算法策略,用历史数据和实时数据做投喂,让这个“大脑”更加聪明。

智多莓队队长、建智科技首席专家程飚介绍,在这次比赛中,他们计划将近红外光谱分析技术应用在草莓生长上,这项技术此前被公安、化工领域成熟应用,常见于毒品、化工品的无损检测。原理在于将光谱变化同植株生长、病虫害对应,并通过15项环境参数、7项作物参数,建立起一套草莓PCSE生长模型,并由AI自动作出种植策略判断。

NJAI.莓队长、南京农业大学教授倪军认为,利用多样性传感器及作物生长感知技术,可以有效减少化肥、农药用量,提升产量和品质。此前其团队已在大田粮食作物生产中的氮肥管理领域有成功经验。

“采用新技术的种植策略,肥料利用率可达到50%以上。”倪军表示,经过实地测算,亩省水70%、省肥50%左右,相当于每亩地节约了350元,而且还能省下400元的劳动成本。

顶尖农人们则有不一样的看法。“就目前技术水准来看,人工智能大规模取代农民尚需时间。”圣野浆果富民队队长、东港市草莓协会会长马廷东说,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,并且智慧农业及设施农业的投资回报率并不高。他判断,AI是农业的未来趋势,但还需要很远的路要走。

拼多多新农业农村研究院高级总监公泽表示,目前每个小队的草莓都已经种下,预计11月份将可以收获。届时15位数字农业及草莓领域的科学家,将根据每队产出草莓的品质以及投入产出比来裁定比赛结果。取胜的关键,在于利用能源及农资最少,种出的草莓品质最优。

从大国小农到大国强农 数字化是关键

与比赛结果相比,如何让人工智能与顶尖农人相互借鉴,获得更多的数据和种植经验更为重要。

“这次比赛的初衷,在于探索将国际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。”中国农业大学副校长龚元石说,数字农业、智慧农业是农业发展的必然之路,希望参赛选手能够为小农户对接新科技、走向大市场,探索出一条新道路。

事实上,国外一流的农业生产公司,已经根据他们长周期的植物生长监测(光照、温湿度、EC值/肥力甚至是气候、病虫害等复杂变量数值),建立出草莓、西红柿、谷物等生产模型。简单来说,生产者只需要选择提高产量/提高品质,系统便会自动给出生长环境调节的建议,甚至是自动化操作。

但问题在于,这套国外的生长模型无法适应国内复杂多样(不同气候、不同地区、不同海拔、不同维度)的生长环境,且国外也很难开放这套作物模型及API接口给国内。这就导致即便采购回来了这套软件,也是“只有大脑,没有脑细胞”。

在这一背景下,如何让人工智能、机器人学习到顶尖农人们的种植经验,获得适用于我国生长环境的数据,进而优化生产管理过程,就变的尤为重要。

另外,用算法训练机器的同时,也可以训练农人,让其灵活掌握应用这套技术,让农民变成技术工人,进而提升草莓的商品化率和附加值。

“水肥、光照、温度、病虫害防治,以前都是估摸着来,我觉得以后要尽量数据化。马上要开始的这场与AI组的草莓种植比赛,最重要的不是分胜负,是相互切磋,尤其看他们怎么把种植决策建立在精准的数据基础上。”艳九天队的孙郁晴表示,希望借这次与人工智能的比赛,把草莓种植在经验的基础上再往前推一步,未来一定要把农业和AI结合起来,至少要先全面数据化。

除了提升生产效率外,解决未来劳动力短缺问题,也是要对农业进行数字化改造的重要原因。中国农业大学信息与电气工程学院教授李道亮表示,世界各国农业就业人口呈下降趋势,中国最为明显。同时,农业劳动力老龄化问题愈发突出、劳动力在农产品成本比重日趋提高,“未来30年中,农业劳动力将越来越短缺,无人农场等技术突破至关重要。“

“由于大面积平原较少,我国属于是大国小民,要实现大国强民,数字化是关键。“浙江大学求是特聘教授陈昆松说。

从“卖得好”到“种得好”  拼多多的农业版图

数字化农业是未来趋势,有千百个理论来证实这一方向的正确性,但前期投入大短期内难以获利也是显而易见的事,拼多多为何要耗费大量人力物力来组织这场长达数月的比赛?

其中一个重要原因是,拼多多起家于农业,与农民和农产品有很深的联系,同时也是农业发展的收益者。据拼多多副总裁陈秋透露,2019年,拼多多的农产品和农副产品成交额超过了1364亿元,成为中国最大的农产品上行平台,在这个基础上依然保持着100%以上的同比增长。预计2020年,平台上农产品和农副产品的成交额至少会达到2500亿元。

过去几年,通过创新的“拼”模式,拼多多将时间、空间上极度分散的农产品交易,变革、汇聚成为短期内的同质化需求,从而突破农产品成熟周期短暂的时间限制和地理销售半径有限的空间限制,让互联网的信息流通和规模优势,真正覆盖中国农产品上行,大幅拓展了农产品消费的市场纵深,一定程度上催化了中国未来“云农业”的发展。

“通过‘农地云拼’模式,我们推动了农产品的大规模上行,让农民“卖得好”,在此基础上,我们还希望帮助农民“种得好”。陈秋说。

陈秋表示,拼多多在实践过程中发现,在生产端,农业的投资回报周期长、人力管理成本高、高素质劳动人才整体上是稀缺的,并且农业的数字科技含量相比于其他行业还有很大的增长空间。所以希望通过策划重量级的比赛及衍生项目,增加公众对数字农业的关注,帮助推动中国农业数字化。“对于拼多多而言,这不仅仅是一次比赛,而是一个具有长期战略价值的系统性工程。”

值得一提的是,这是国内首个由互联网公司推动的跨学科、跨行业的数字农业研究与应用,如果平台能够进行这些长期有价值的研究和探索,将能够有力填补相关领域空白。

对拼多多而言,从从“卖得好”到“种得好”也具有深远意义。拼多多已经完成了流通链路的数字化,再深入上游探索生产种植的数字化提升,将构建起一套生产数据、消费数据、流通链条等在内的数字农业中台。通过一系列项目试水打通从流通到生产的数字化链条,可以帮助中国各大农业产业带进入到次世代的精细化生产+流通的模式。

“前端技术进步的一小步,可能会解决小农经营主体的众多难题,并带来更加稳定的农产品供应链。”陈秋表示,拼多多将持续加大在农业领域的资金和技术投入,让农户有利益、有钱赚,用科技给农产品生产者带来真金白银的提升。

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