Nông nghiệp thời AI: Cuộc cách mạng hướng đến mục tiêu bền vững

Bằng cách giới thiệu các phương thức canh tác mới, AI đang chuyển đổi nông nghiệp theo hướng có lợi cho xã hội trên toàn cầu.

Trí tuệ nhân tạo hay còn gọi là AI từ lâu đã không còn là một ý tưởng trên giấy. Chúng ta đã và đang thấy rất nhiều ứng dụng của AI trong đời sống, vượt ra khỏi những bức tường của phòng thí nghiệm.

Trên khắp các cánh đồng và nhà kính, nông dân đang sử dụng AI để giảm đáng kể việc sử dụng hóa chất và giảm thiểu thiệt hại cho môi trường. Những tiến bộ trong chế tạo robot điều khiển bằng AI cũng đang giúp nhà nông trong việc tăng gia sản xuất sử dụng ít đất và ít nhân công hơn.

Nông dân đang sử dụng AI để giảm đáng kể việc sử dụng hóa chất và giảm thiểu thiệt hại cho môi trường.

Kết quả đạt được là gì? Môi trường trong sạch hơn, nguồn thực phẩm an toàn hơn và sản lượng nhiều hơn. Các nhà nghiên cứu thậm chí đang thu thập dữ liệu về rừng và bảo tồn động vật hoang dã, qua đó tìm ra giải pháp quản lý bền vững hơn.

Đây chỉ là một vài ví dụ về cách chúng ta có thể sử dụng AI để khôi phục lại sự cân bằng cho Trái Đất.

NatureFresh Farms: Tăng năng suất và chất lượng thực phẩm

Tại các nhà kính của NatureFress Farms ở Ohio và Ontario, công nhân không cần phải đi khắp trang trại để kiểm tra cây trồng. Thay vào đó, các camera robot sẽ thu thập hình ảnh của thực vật, đưa dữ liệu vào các thuật toán AI để tính toán chính xác thời điểm chín muồi

NatureFresh phân tích thông tin cây trồng trên quy mô lớn để đưa ra dự báo thu hoạch và năng suất chính xác.

Các cảm biến đo nhiệt độ của từng cây cũng như lượng nước và phân bón mà nó hấp thụ. Trên cơ sở đó, các kỹ thuật viên điều chỉnh thông số bằng ứng dụng điện thoại. Trước đây, họ cần tới một giờ để ghi nhận sự thay đổi. Con số này bây giờ được rút ngắn xuống chỉ còn 5 phút.

NatureFresh phân tích thông tin cây trồng trên quy mô lớn để đưa ra dự báo thu hoạch và năng suất chính xác. Hộ sản xuất có thể sử dụng các chỉ số này để tính toán cách điều chỉnh nhiệt độ, nước hoặc phân bón để tăng năng suất.

Nhưng AI có thể làm được nhiều hơn thế. Để đảm bảo an toàn, NatureFresh sử dụng AI để gắn thẻ cho mỗi loại rau với mã vạch 32 ký tự cho biết nơi nuôi trồng, người hái và địa điểm giao hàng. Bằng cách đó, nếu một vấn đề xảy ra, các nhà quản lý có thể nhanh chóng xác định nguyên nhân và hành động để giảm thiểu rủi ro của dịch bệnh.

Blue River Technology: Giảm lưu lượng thuốc diệt cỏ

Bên cạnh nhà kính, AI còn có thể giúp quản lý cây trồng trên cánh đồng. Blue River Technology, một công ty hàng đầu về trí tuệ nhân tạo trong nông nghiệp, đã sản xuất linh kiện có thể gắn lên các máy kéo và sử dụng AI để “theo dõi” cây trồng.

Các thuật toán sẽ phát hiện và xác định cỏ dại xen kẽ giữa các vùng trồng trọt. Sau đó, với từng loại cây không mong muốn, máy sẽ phun ra một lượng thuốc diệt cỏ hoặc thuốc diệt nấm cần thiết cũng như thêm lượng phân bón thích hợp cho mỗi loại cây trồng. Hệ thống này cho phép nông dân tránh được việt phải phun thuốc trừ sâu trên diện rộng.

Blue River cho biết công nghệ của họ có thể giảm 90% việc sử dụng thuốc diệt cỏ, cho phép nông dân sản xuất nhiều thực phẩm hơn và loại bỏ một nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường.

Nông trại Robot: Tương lai của nông nghiệp

Các ứng dụng mà NatureFresh Farms và Blue River đưa vào hoạt động đại diện cho sự khởi đầu của cuộc cách mạng nông nghiệp AI. Agrobot, Harvest Croo Robotics và các công ty khác đã và đang phát triển các máy thu hoạch tự động sử dụng AI để xác định độ chín và chọn cây trồng trong thời gian thực, tiết kiệm thời gian lao động và đảm bảo thực phẩm được luân chuyển nhanh hơn.

Nông dân cũng đang sử dụng robot, cảm biến và máy bay không người lái để đánh giá điều kiện trồng trọt. Dự kiến đến năm 2020, các hộ sản xuất sẽ sử dụng 75 triệu thiết bị, và đến năm 2050, các trang trại sẽ tạo ra trung bình 4.1 tỉ dữ liệu cho AI.

Tự động hóa giúp nông dân giải quyết tình trạng thiếu lao động. Khi mọi người ngày càng đổ về các thành phố, đội ngũ lao động nông nghiệp sẽ giảm dần. Theo báo cáo của Ngân hàng Thế giới, số lượng lao động nông nghiệp đã giảm từ 43% dân số thế giới vào năm 1991 xuống còn dưới 26% hiện nay.

Nông dân cũng đang sử dụng robot, cảm biến và máy bay không người lái để đánh giá điều kiện trồng trọt.

Các nhà nghiên cứu dự đoán rằng thế giới sẽ cần thêm từ 25% đến 70% thực phẩm để đáp ứng nhu cầu vào năm 2050. Khi nhu cầu tăng lên, tình trạng thiếu lao động và đất đai sẽ trở nên báo động. Nông dân sẽ không có lựa chọn nào khác ngoài việc làm nhiều hơn với nguồn lực có hạn. AI và robot sẽ cho họ công cụ để làm điều đó.

Lợi ích cho từng cá thể

Những hộ sản xuất nhỏ lẻ cũng có thể thu lợi từ trí tuệ nhân tạo trong nông nghiệp. Điều đó rất quan trọng vì họ điều hành hơn 90% trang trại trên toàn thế giới, chiếm khoảng 80% thực phẩm toàn cầu.

Ngày nay, người làm nông có thể sử dụng các ứng dụng điện thoại như PlantVillage hoặc Farmwave, để đăng tải ảnh cỏ dại, bọ xít hoặc cây trồng lên một nền tảng nơi thuật toán AI sẽ chẩn đoán vấn đề và đưa ra lời khuyên.

SilviaTerra: Thúc đẩy sự phát triển bền vững

Khi quá trình đô thị hóa lan rộng, chúng ta cần phải quản lý tốt đất đai của mình. Điều đó có thể được thực hiện không chỉ bằng cách canh tác hiệu quả hơn và sử dụng ít hóa chất hơn, mà còn bằng cách bảo tồn các vùng đất chung để cung cấp đủ lượng oxy cho cộng đồng.

Dự án SilviaTerra, một trong những dự án AI của Microsoft, kết hợp hình ảnh vệ tinh với thông tin của Sở Lâm nghiệp Hoa Kỳ để tạo ra các bản đồ rừng có độ phân giải cao, chi tiết giúp các nhà nghiên cứu xác định tác động của biến đổi khí hậu và phát triển các biện pháp quản lý đất tốt hơn.

Giảm chất thải mùa màng, cải thiện an toàn thực phẩm, giảm lượng hóa chất trong môi trường và phát triển tài nguyên bền vững – đây là những mục tiêu quan trọng đối với nông dân nói riêng và toàn xã hội nói chung. Những vấn đề lớn cần những giải pháp lớn, mà AI là một trong số đó. Bằng cách giới thiệu các phương thức canh tác mới, AI đang chuyển đổi nông nghiệp theo hướng có lợi cho xã hội trên toàn cầu.

HT (theo khoahoc.tv)