Gieo mầm thành công: AI trong nông nghiệp

Trí tuệ nhân tạo (AI) trong nông nghiệp đang cách mạng hóa ngành trồng trọt. Hãy cùng khám phá cách công nghệ mang tính chuyển đổi này đang định hình lại ngành bằng những đổi mới tiên tiến và các phương pháp thông minh.

‍

Có ngành nào khác trên hành tinh của chúng ta mang lại nhiều tác động như nông nghiệp không?

Nông nghiệp là huyết mạch của nền kinh tế toàn cầu, chiếm 4% tổng sản phẩm quốc nội toàn cầu, đồng thời nuôi sống hàng tỷ người và duy trì sự sống.

Hãy hình dung một thế giới nơi mọi nông dân có thể dự đoán năng suất cây trồng với độ chính xác tuyệt đối và phân bổ nguồn lực một cách chính xác. 

Điều này có thể không xa vời như bạn nghĩ.

Nhờ máy học và nông nghiệp, đây không còn là một ảo mộng công nghệ cao nào đó, mà là một thực tế hàng ngày. 

Ứng dụng AI trong nông nghiệp  mang lại triển vọng to lớn, đặc biệt khi một nửa số nông dân trên toàn thế giới vẫn chưa biết về các giải pháp hiện có.

Lợi ích của AI trong nông nghiệp

Việc tích hợp AI và nông nghiệp đã mang lại nhiều lợi ích giúp nâng cao đáng kể hiệu quả và tính bền vững của nông nghiệp. Các kết quả tích cực chính bao gồm:

• Tối ưu hóa tài nguyên. Các công cụ dựa trên AI như hệ thống tưới tiêu tự động, cảm biến đất và phân tích dự đoán đảm bảo sử dụng hiệu quả nước, phân bón và các đầu vào khác, giảm lãng phí và giảm chi phí.
  ‍
• Tăng năng suất. Với khả năng giám sát và quản lý chính xác sức khỏe cây trồng, điều kiện đất và việc sử dụng tài nguyên, AI giúp nông dân đạt được năng suất cao hơn và chất lượng cây trồng tốt hơn.
  ‍
• Bảo vệ môi trường. Các hoạt động bền vững được hỗ trợ bởi AI, chẳng hạn như tưới tiêu có kiểm soát, giúp giảm tác động đến môi trường của nông nghiệp, thúc đẩy đa dạng sinh học và sức khỏe của đất.

Bằng cách tận dụng những lợi thế này, nông dân có thể tạo ra các hệ thống nông nghiệp hiệu quả và năng suất hơn, khai thác tối đa tiềm năng tài nguyên của họ.

‍

Đổi mới trong nông nghiệp: Khoa học dữ liệu và nông nghiệp  

AI thị giác tận dụng các thuật toán hiện đại để chắt lọc các tập dữ liệu khổng lồ được thu thập từ ảnh vệ tinh, máy bay không người lái và cảm biến mặt đất thành những hiểu biết sâu sắc có thể hành động. Đây là cách chúng hoạt động:

• Hình ảnh vệ tinh cung cấp một cái nhìn tổng quan về sức khỏe cây trồng và điều kiện đất đai.
  ‍
• Drone cung cấp hình ảnh chi tiết, cận cảnh để giám sát chính xác.
  ‍
• Cảm biến mặt đất cung cấp dữ liệu thời gian thực về mức độ ẩm, nhiệt độ và các yếu tố quan trọng khác.

Khi nông dân kết hợp các nguồn dữ liệu, máy học, deep learning và các thuật toán thị giác máy tính, họ có thể trích xuất thông tin chi tiết có giá trị từ khối lượng thông tin phức tạp và lớn. 

Họ có thể điều chỉnh nó để bao gồm bất kỳ tham số nào từ đánh giá sức khỏe cây trồng và đánh giá tình trạng đất đến nhiễm sâu bệnh và dự báo năng suất.

Điều tuyệt vời nhất về việc giám sát cây trồng và đất bằng AI là nông dân có thể áp dụng những hiểu biết sâu sắc này vào thực tiễn canh tác của họ ngay lập tức.

Theo thời gian, ứng dụng của chúng dẫn đến các hoạt động được cải thiện, tăng doanh thu và nâng cao tính bền vững.                        

Các quyết định thông minh hơn dựa trên Machine Learning trong nông nghiệp

Phương pháp tiếp cận dựa trên dữ liệu của AI cho phép nông dân chủ động ứng phó với các vấn đề tiềm ẩn có thể gây hại cho cây trồng của họ. Dưới đây là cách mô hình hóa AI có thể thay đổi các phương pháp canh tác:

• Dự đoán hạn hán. Nếu Vision AI phát hiện hạn hán sắp xảy ra, nông dân có thể điều chỉnh lịch tưới tiêu của họ để tiết kiệm nước và bảo vệ mùa màng. Điều này đảm bảo sử dụng nước tối ưu và ngăn ngừa mất mùa.
  ‍
• Dự báo dịch bệnh. Khi dự đoán được sự bùng phát của dịch bệnh, Vision AI cho phép can thiệp kịp thời, cho phép nông dân áp dụng các biện pháp xử lý sớm và ngăn ngừa thiệt hại lan rộng. Điều này giúp giảm thiểu tổn thất mùa màng và duy trì chất lượng năng suất.
  ‍
• Quản lý chất dinh dưỡng. AI phân tích dữ liệu đất để xác định sự thiếu hụt chất dinh dưỡng, hướng dẫn nông dân về việc bón phân chính xác. Cách tiếp cận có mục tiêu này tăng cường sức khỏe của đất và tăng năng suất cây trồng.
  ‍
• Kiểm soát dịch hại. Các mô hình máy học có thể dự đoán sự phá hoại của dịch hại, cho phép nông dân thực hiện các biện pháp phòng ngừa. Phát hiện và xử lý sớm giúp kiểm soát quần thể dịch hại và bảo vệ mùa màng.

Dự đoán năng suất sử dụng giám sát cây trồng bằng máy bay không người lái

Trước AI, nông dân dựa vào các phương pháp truyền thống như kinh nghiệm, trực giác và dự báo thời tiết cơ bản để hướng dẫn các hoạt động canh tác của họ.

Sử dụng các dự đoán chính xác từ việc giám sát mùa màng bằng máy bay không người lái, nông dân có thể chủ động hơn về các hoạt động canh tác của mình.

Họ có thể chọn thời gian biểu tối ưu cho việc trồng và thu hoạch, cho phép gieo trồng và thu hoạch vào thời điểm thích hợp nhất.

Tầm nhìn xa này cho phép nông dân phân bổ nguồn lực hiệu quả hơn nhiều để họ có thể quản lý tốt hơn nước, phân bón và nhân công, giảm chi phí và lãng phí không cần thiết.

Ngoài ra, khả năng dự đoán năng suất một cách chính xác giúp dự đoán nhu cầu thị trường và điều chỉnh sản xuất của họ để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng một cách hiệu quả.

Tại Hoa Kỳ, năng suất đã tăng ước tính 4% do kết quả của các công nghệ nông nghiệp chính xác hiện tại với tiềm năng tăng thêm 6% nữa khi chúng được áp dụng rộng rãi hơn.

‍

‍

Tối ưu hóa năng suất với quản lý nước bằng AI

AI không chỉ giúp dự đoán năng suất cây trồng mà còn giúp tối ưu hóa chúng thông qua các kỹ thuật tiên tiến như Ứng dụng Tỷ lệ Biến đổi.

Với kỹ thuật này, AI phân tích các điểm dữ liệu khác nhau như thành phần đất, độ ẩm và sức khỏe cây trồng.  

Nó sử dụng những thông tin chi tiết để xác định các yêu cầu chính xác của từng bộ phận trong một cánh đồng, đảm bảo rằng mỗi khu vực nhận được chính xác các chất dinh dưỡng và độ ẩm mà nó cần.

Hệ thống sử dụng một thiết bị GPS trên xe và giao tiếp điện tử để điều chỉnh tỷ lệ ứng dụng giữa các khu vực.

Bằng cách tận dụng sự điều chỉnh này, nông dân cũng có thể đảm bảo phân bổ tối ưu các nguồn lực, bao gồm phân bón và nước.

Do đó, họ có thể duy trì sự tăng trưởng đồng đều trên toàn lĩnh vực, điều này cuối cùng dẫn đến việc hiện thực hóa nhiều doanh thu và tính bền vững hơn.

Nông nghiệp ứng dụng AI đang là xu thế

Khi chúng ta xem xét tác động to lớn của nông nghiệp đối với hành tinh của chúng ta và vai trò quan trọng của nó trong việc duy trì sự sống, việc tích hợp AI nổi lên như một tiềm năng mới cần được khai thác.

Bằng cách khai thác sức mạnh của những đổi mới trong nông nghiệp, nông dân có được những hiểu biết chưa từng có, cho phép họ tối ưu hóa việc phân bổ nguồn lực, tăng năng suất và giảm thiểu rủi ro.

Khi chúng ta tiến về phía trước, rõ ràng là học máy trong nông nghiệp không phải là một xu hướng nhất thời mà là một sự thay đổi cơ bản sẽ tồn tại lâu dài, trao quyền cho nông dân để vun đắp một tương lai tươi sáng hơn cho các thế hệ mai sau.

Hãy truy cập kho lưu trữ GitHub của chúng tôi và kết nối với cộng đồng Ultralytics để biết thêm thông tin chi tiết và các bản cập nhật mới. Tìm hiểu về AI đang hoạt động trên nhiều lĩnh vực, bao gồm sản xuất và chăm sóc sức khỏe.