看了AI种草莓，我想回去当农民

白交 2020-12-31 12:46:33 来源：量子位

杨净 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

果然，AI种的草莓，确实没有人工的甜。

今年7月，农业方面标签最明显的拼多多，发起首届“多多农研科技大赛”，并打响第一届草莓「人机大战」。

现在，5个月之后，结果出炉。

产量方面，AI大获全胜，但甜度方面，还是人工领先。

如同起初网友关注的那样：AI种的草莓，没有灵魂。

但当真如此吗？

首届种草莓人机大战结果

在这次比赛中，四支AI队伍利用数字设备、AI远程种植草莓。

与此对阵的，是四支传统农人队，他们则亲临比赛现场——云南富民，依靠已有的种植经验，与AI队伍在草莓的产量、品质、投入产出比等指标上展开比拼。

最终，AI在产量、投入产出比上以高比分战胜了人类。

具体来说，AI组的草莓产量平均值高于传统农人组平均值196.32%；

投入产出比平均值高出传统农人组平均值75.51%。

而在另一指标上——甜度，AI却不及人类。

对此，大赛技术支持专家、云南省农科院研究员阮继伟解释道，

AI组较好的水肥、温度和空气湿度控制促进了植株的快速生长和开花挂果，实现了较好的产量。投入产出比与产量正相关，AI组较高的产量提升了投入产出比。

传统组栽培基质含水量少，相较AI组，果实甜度更高。

不过，AI在甜度方面，当真不能跟人工匹敌吗？

对此，AI代表们”不服”，而且也有农业AI领域的大牛，给出了原理说明。

AI种植不简单

此次大会的全程参与者，中国农业大学信息与电气工程学院教授李道亮表示：

甜度控制是生物量和甜度平衡的问题，是要生物量，还是糖浓度？

相较于产量、投入产出比分别的196.32%、75.51%这种高比分差距，传统农人组的果实甜度整体均值仅超AI组5.24%，也不算啥了。

李道亮教授是中国农业大学信息与电气工程学院教授、国际信息处理联合会（IFIP）农业先进信息处理专委会主席，可谓是国内农业信息化领域权威，对AI变革农业这件事有发言权。

在他看来，这场比赛真正的难点，其实在于形成实时的、正确的决策。

每支队伍的草莓AI种植管控系统，需要通过传感器获取外部环境、水肥等数据，再基于设定的草莓生长模型，向控制草莓生长的外部设备输出决策。而这一过程是动态、实时的，贯穿整个草莓生长进程中的。

就拿此次大会获得AI组冠军的CyberFarmer·HortiGraph联队来说，一开始看到数据不对，就赶赴现场，结果发现是智能化温室里的设备出现了问题。

另一方面，根据不同的植物规律，其生长模型也不同。

来自荷兰阿姆斯特丹的AiCU队，是以他们的优势——用来种植西红柿的长效生长模型，运用到草莓身上，然后按照文献中的指示调节对应的参数，结果长势不好，叶子偏多，获得季军。

也就是说，通用模型不适合农作物。

李道亮教授举了一个形象的例子。

每一种植物都有它天生的一些规律，种草莓和西红柿之间的差距，并不能简单迁移，每个物种有每个物种的规律。

此外，虽然这次大赛还没有考察，但如果把另一些”要素”加入其中，结果也会不同。

比如微量元素的控制，就如植物中的钙、镁、硒，这是当前机器学习暂时还不能做到的，仍然需要栽培专家不断调节肥料的含量，来看对植物的品质有什么影响。

所以说，AI种植、AI农业，确实不简单。

AI农业三个阶段

当与其他产业一样，AI与农业的结合，同样来到了一个黄金时间点。

因为除了人的短板，技术问题已经很成熟。

“人如果没有研究清楚的话，人工智能也没有办法。但人工智能，可以做到人不可能做到的精细水平。”李道亮教授如是说。

在李道亮教授看来，AI农业还可以分成三个阶段，现阶段只是初级人工智能阶段——远程控制。

就是人把模型建好，知识图谱搭建好，传感器记录数据，人只需要观察然后对他下指令。这次比赛就让业内看到了AI种植的可行性、商业性。

第二阶段，是无人值守，或者尽可能少的人来支持。

第三阶段，也是最高级的，它自己有自主学习、自主决策、自主识别、自主作业的能力。到时候，AI已经是一位有经验的农民了。

除了技术层面，外部环境来看，数字农业经济也很有前景。

两方面来理解，一个是产业数字化，另一个是数字产业化。

一个是利用现有的装备（比如传感器）、网络等数字化手段，提升农业效率，提高产量，产生经济效益。

另一个则是，利用数字化技术、数据来挣钱的行业，比如拼多多上一些卖农产品的电商。

李道亮教授介绍道，当前产业数字化较为普遍一些，但整体来看规模都比较小。

而成立五年、电商平台里最“亲农民”的拼多多，正在从数字产业化到产业数字化进行转变，推动着数字农业变革。

经常使用拼多多的用户相比很熟悉他们的运营模式——直接与各地的农户合作，让水果从田间地头直接快递到家门口，没有中间商赚差价。

还时不时有百亿补贴、农民丰收节……这样的活动。

光去年一年，农产品和农副产品的成交额就超过了1364亿元，成为中国最大的农产品上行平台，同比增速保持在100%以上。

拼多多副总裁陈秋曾表示：“拼多多起家于农业、立命于农业。”

而这次多多农研科技大赛，则是拼多多的新尝试。

陈秋介绍：

通过建立一个长期的、规模化的竞技平台，通过全国‘顶尖农人’和世界‘人工智能’的切磋与较量，来充分激发青年学者的想象力与创造力。

最终探索出一批适用于小农生产模式的、低成本、可复制的AI农业应用，并且通过将人工经验数字化，来为农产区提供植物AI种植模型。

为什么是农业？

因为它十足重要，却又往往容易被忽略。作为最古老的产业，关系到每一个人的吃饭问题。

甚至不无夸大地说，搞好农业，和发射火箭一样重要。

毕竟发射火箭的人也得吃饭，未来移民火星之后的首要问题也是种粮食和吃饭。

而且农业也有自身特点，依赖于时空条件，所谓的“看天吃饭”。

加之我们国家的地理特点，在机械化工业革命里，农业没能展开手脚，难以普遍地实现现代化农业。

然而现在，在AI时代里，有天时地利人和，是时候可以更加关注新技术在农业的应用了。

一方面，作为根本性产业，关系到14亿人温饱，关系到社会的长治久安，如果能够更高效生产粮食蔬菜水果，功德无量。

另一方面，如此每一个人都息息相关的产业，如果能够更高效，社会效益和经济效益，都能双丰收。

区别于其他时候，现今数字农业经济的技术条件，都已经展现在眼前，如果利用好时机， 也能缩小贫富差距，帮农助农。

在李道亮教授的研究中，利用技术手段帮助农业变革的人才，也开始有了新称谓——“新农人”。

他们不仅有技术手段，而且还切实回报家乡，帮助农业农村变革，最后还享受着变革的成功，过着真正田园牧歌式的现代生活。

说实话，可能要不了几年，新农人就会成为时代新风尚，田园牧歌式的生活，就会成为城市打工人仰慕的新场景。

最后，拼多多这样的公司，在解决了农产品在线销售难题后，又开始行动起来参与到农业的供给侧改革中，并且通过种草莓这样的比赛，让人看到了AI等前沿技术变革农业的可能性和可行性。

相应的带头效应，或许也能让更多怀抱社会责任和担当的企业、技术人才加入其中。

AI的红利，会真正在黑科技、工业产业之后，流向农业、农村和农民。

李道亮教授说：

AI农业可以打破时间和空间资源的分散。我们对农业的关注度和投入度，还有很多事情可以做。