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AI新应用:改善粮食安全,提高农民生活质量
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时间:2019-06-18 10:45:44
根据联合国《全球粮食安全与营养状况报告》,2020年全球仍有8.11亿人未能摆脱饥饿。报告还提到,世界范围内有1.18亿人口长期得不到充足的粮食供应。 心怀远方的创新者们当然清楚这些残酷的现实,也在努力动用新兴技术解决这些生死挑战。事实上,机器学习及其他AI驱动型技术不仅有望就全球粮食安全问题给出自己的答案,也已经在实践层面带来振奋人心的现实成果。 耕作方式缺乏可持续性 以往,大部分面向农业的技术解决方案主要关注规模化参与者们的诉求。在美国广袤的国土上,分布着约202万个农场,平均占地面积接近18000亩。农业产出约占美国GDP的0.6%,其中大部分来自大型农场。随着时间推移,大型农场在农场总现金收入(GCFI)中的占比不断提升,而小型家庭农场则愈发难以生存。事实上,这样的趋势在全球其他国家同样普遍存在。 由于缺少用于监测土壤状况、改善牲畜管理流程以及简化运营体系的技术解决方案,小型家庭农场的产出甚至不足以减少从业者自己,也就是说家庭农场主本身同样面临着粮食安全问题。而问题的核心,主要在于他们长期以来一直沿用着不可持续的耕作方式。 化学品、森林砍伐、生产过剩乃至农业巨头企业的故意操盘,共同成就了全球农业生态的现状。再加上严苛的气候变化趋势,农民们正身处一场保护并恢复土地活力的艰苦斗争。如果不能系统地监测土壤状况并及时接受专家提供的耕作指导,农民将完全无法适应即将全面来临的农业运作模式转型。 用AI解决方案恢复土地活力 有这样一家企业,不仅为农户们提供技术与专家,同时也让全球的小农户们以零门槛方式享受服务——这就是Dimitra公司提出的数据驱动农业宣言。公司创始人Jon Trask多年来一直从事技术与业务开发工作,曾先后在四大咨询公司担任顾问,并参与过价值数十亿美元的大规模供应链建设项目。 凭借庞大的全球政府与商界领袖人脉,Trask开始寻求帮助农民的机会。他解释道,“在与世界各国农业部门的交流中,我了解到其中的真实诉求。大型科技企业正努力为大型农场提供服务,但全球共有约6.08亿个农场,其中3800万个成规模的农场有机会享受科技巨头们的支持,但其余的小农户则被完全忽略。” 而他所关注的,正是这里的“其余”部分,也就是面临生存压力的小农户们。 为了伸出援手,Trask将技术方案融入两个主要项目,希望在世界范围内改善农业民生。 解决印度农场中的土壤退化难题 Dimitra公司与130万家印度农场拿下了服务合同。Dimitra平台能够使用卫星数据估计作物产出,并结合农民观察与物联网土壤传感器作为补充,最后将信息输入至机器学习算法,借此帮助农民就筹备、播种、照料、种植、收割以及销售等工作做出良好决策。 与世界各地的其他农场一样,印度的农户同样面临着土壤退休的难题。认识到这一问题的深远影响,Dimitra解决方案希望将这130万家农场全部纳入专家的监测范围。除了数据之外,他们还部署了一系列数字化顾问,随时关注农场土壤的变化情况。 Trask解释道,“我们正在努力拓展监测能力,拆分由卫星采集到的地面数据,再据此按土壤条件对农田进行区域划分及分类。接下来,我们计划在几年之内招募约1000名员工,派遣他们前往农场实地采集土壤样本。结合土壤样本、卫星图像、无人机跟踪以及现实传感器信息,我们将为土壤状况建立起一份翔实的评估报告。” 以此为基础,Dimitra将在平台上发布一项与农业商会共同制定、并得到农民们认可与参与的土壤修复计划。农民可以登录并加载所有参考信息,再由此得出相应的修复行动指南。用户生成的数据将在平台上与土壤传感器数据、无人机数据及卫星数据结合起来。使用机器学习技术,平台可以提取更多新见解、总结更多修复方法意见,帮助农民摸索出适合自身实际的可持续耕作方法。这一切原本只是规模化农场的专属,如今Dimitra希望把它们交付到小农户们手中。 运用科技管理牲畜 Dimitra着力推进的另一个项目是在乌干达国家动物遗传学研究中心(NAGRC)。在项目研究小组的努力下,他们建立起一套系统,可根据牛只的亲子关系与遗传数据推断出改善健康状况的方法。如此一来,母牛的分娩难度更低,牛奶及牛肉的产量也将有所增加。 Dimitra团队建立起一套遗传平台,能够根据当前研究特征不断自我改进。目前,整个东非地区仍高度依赖于农业经济,因此约有400名科学家在努力推动动物福利与健康管理方面的研究。为了向他们提供帮助,Dimitra平台提供“我的牲畜”功能用于动物跟踪。 在与乌干达农业部的交流中,Dimitra明确了两个基本事实:其一,这个发展中国家对于营养的需求特别迫切,尤其是年轻人群体;其二,增加出口能力将在很大程度上缓解国内的贫困问题。作为Dimitra打造的旗舰产品之一,“我的牲畜”平台能够构建起专门的身份系统,以更具针对性的方式解决非洲各国普遍面临的饥饿与贫穷问题。 为全球人口提供更多食物 目前,世界上还有十亿人经常挨饿、得不到充足的营养供给。小农户的平均耕地面积为4公顷,但为了养活自己的家人,他们需要消费掉全部农业产出的80%左右。Dimitra的目标是使用数据分析与机器学习工具将他们的产出再提高20%。按照之前农民只能将20%的农产品推向市场来计算,额外提升的这20%将让他们的收入增长一倍。 可持续农业还需要全面的规范化引导,同时保证为农民提供代表全球最先进技术方案的工具。Trask明白,商界的同行以及各投资方都对小农场的投资回报率抱怀疑态度。他对此表示理解,但他本人的视角却有所不同,“这部分长期缺乏服务支持的农户,贡献了全球近70%的粮食产量。只要我们分配得当、杜绝浪费,那么额外增加的这20%产出与收入原则上足以解决饥饿危机。” 正如Trask所言,“总体来看,Dimitra的AI与科技方案能够帮助他们实现生产力倍增,借此提升收入并为全球人口生产更多食物。” 任何一个行业都必然要受到农业产出的影响,各种主粮仍是世界经济平稳运作的基础。而这看似平淡的事实之下,也许蕴藏着难以想象的巨大潜力。 Trask做出了这样的总结,“Dimitra公司正在着力构建面向未来的农业运营系统 希望借此扭转并改善小农户的生活方式,以帮助消除贫困、土壤退化及饥饿问题的方式推动小农户获得真正的解放。” 农民不仅哺育着这个世界,在正确工具的支持下,他们也许还将有能力解决地球上那些最为重大的难题。