草莓“人機大戰”,誰是贏家
2020年07月28日05:26

原標題:草莓“人機大戰”,誰是贏家

草莓“人機大戰”,誰是贏家

張文淩

  全國勞動模範紀榮喜帶隊的“紀榮喜勞模工作隊”在為草莓定植做前期準備工作。

  雲南省農業科學院的專家團隊為此次比賽準備的“章姬”草莓幼苗。

  一邊是頂尖農人,一邊是青年科學家,這場“傳統種植”和“AI種植”的PK最終將帶來哪些啟示?中國農業大學副校長龔元石說:“希望最大的贏家是未來的農業從業者和未來的中國農業。”

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  54位選手組成的8支隊伍,4支是由國內草莓種植大戶組成的頂尖農人隊伍,4支是由國內外跨學科青年科學家組成的AI隊伍;他們中有60後與90後,年齡相差近30歲。

  7月22日,第一屆“多多農研科技大賽”決賽在昆明啟動。 此後的120餘天里,8支隊伍將在昆明富民縣國家高原雲果產業園內,用“農人經驗”和“人工智能”對高原草莓進行“人機”種植競賽。

  不過這次比賽沒有輸和贏,中國農業大學副校長龔元石說:“希望最大的贏家是未來的農業從業者和未來的中國農業,以數字化農業來促進減貧。”

年輕人正在離開農業?

  今年上半年,中國農業大學信息與電氣工程學院教授李道亮一直在研究“無人農場”。“原來感覺(到)無人農場(階段會花費)很長時間,但這次疫情給了我很大的震撼,什麼都能停,農業不能停,農業停了就沒有吃的了。”李道亮說。

  “我是農民的兒子,我小時候所有農活都干,我們下一代人的農民不會再像以前一代人吃苦耐勞了。”在他看來,農業是個充滿矛盾的領域。越來越多的年輕人正在離開它,以年輕人為代表的勞動力流失,造成了土地撂荒現象的加重。落後的生產方式與較低的經濟效益,讓農民對農業不再留戀。而與此同時,國家對農業的扶持政策,以及5G、AI、大數據、物聯網等技術對傳統生產模式效益的提升,又讓更多人看到了潛在的商機,想要進入。

  西北農林科技大學教授、農業農村部農業物聯網重點實驗室主任何東健也指出,城鎮化進程的推進,促使從事農業的年輕人越來越少,統計數據顯示,目前中國的農業人口約4.8億,而從事農業勞動的只有1.9億。“農業從業人口老齡化嚴重。未來誰來務農?”何東健說。

  資料顯示,小農是我國農業生產經營的主要組織形式,據第三次全國農業普查數據,2016年全國2.07億農業經營戶中,小農戶的佔比為98.1%。同時,公開的資料也顯示,2020年,全國50畝以下的農戶有2.2億戶,占全國耕地總面積的80%。

  “發展智慧農業是解決‘三農問題’的必然之路。”何東健說。

  6月15日,在聯合國糧農組織的指導下,拚多多和中國農業大學發起了第一屆“多多農研科技大賽”,以高原草莓種植為樣本,以期通過青年農業科學家和頂尖新農人間的交流協作,探索出一種有效的可落地的智慧生產解決方案。

  據多多農研科技大賽組委會負責人蘭克介紹,大賽招募啟動後,超過40支隊伍報名參加大賽,17支隊伍、108名隊員進入初賽。參賽隊伍以遠程視頻形式進行了初賽答辯,最終AiCU隊、智多莓隊、NJAI.莓隊、CyberFarmer·HortiGraph隊4支年輕的科技隊伍勝出,他們與來自江蘇句容、遼寧丹東、安徽長豐等中國草莓十強縣的4支全國頂尖農人組成的隊伍將在120餘天里,進行“人工智能VS頂尖農人”的草莓種植決賽。

  雲南有生物多樣性的優勢,由此,這次決賽的基地設在了昆明富民縣國家高原雲果產業園中,這是一個具備標準自動化環境控制系統的獨立溫室,它的種植形式“沒有十分前衛”,與國內一些已嚐試無人化智能生產的農業基地相似;參賽者認為,比賽基地“擺脫了面子工程”,“從可持續性來看,更接近未來”。

兩代農人的代溝

  在聖野漿果富民隊帶頭人、遼寧省人大代表馬廷東看來, 這次大賽強調智慧種植解決方案在實際生產中的效果,正是“關注了農業發展中的痛點問題”。

  遼寧丹東市東港是中國最大的草莓生產和出口基地,擁有全國最完善的草莓供應鏈體系和全產業鏈體系。草莓種植面積超過16萬畝,2019年,東港草莓產值達到了46億元。東港草莓種植期從12月下旬到第二年7月上旬,長達8個月,是在世界高端草莓鮮果里種植最長的草莓產區。當地超過10萬人在從事草莓產業。

  “種草莓三分靠技術、七分靠管理”。有20多年草莓種植經驗的馬廷東認為,“就目前的成本和技術成熟度來看,還是人工更勝一籌。”

  和上一代農人不同的是,年輕農人、“豔九天”隊員孫鬱晴認為“數據的說服力更強”。孫鬱晴的媽媽沈海燕被譽為安徽草莓“育苗皇后”。安徽省合肥市長豐縣是全國著名的草莓生產基地,全縣草莓種植面積21萬畝,年產量35萬噸,總產值55億元,從業人員18萬人,受益農民36萬人,縣級財政每年拿出2000萬元專門用於支援草莓發展。2017年,沈海燕以她們培育的“九天紅韻”獲得第七屆世界草莓大會金獎,公司僅育苗的年收入就達到數百萬元。

  對於這個蓬勃發展的產業,豔九天公司技術總監王麗娜感歎“缺年輕人”。“一個月包吃住5000元工資,大學生還是留不下來。”王麗娜說,“當農民成就感不高,年輕人多半都不大願意做農業。”

  但孫鬱晴卻不這麼認為。她認為:“年輕人不是不願進農業,而是跟傳統的種植和傳授方式有代溝,很難進入農業。”比如在他們的草莓基地,懂技術的阿姨會按照草莓的開花期、花果同在期、結果期,根據所需營養成分的不同進行不同比例的水、肥等調整和病蟲害防治。但是大學生們根據數學模型卻認為用量太多。對此,阿姨們不接受,說以前就是這麼用的,他們喜歡告訴年輕人“跟我們幹一年就會了”。

  “我們站在那裡動也不敢動。”孫鬱晴說,和阿姨們不同,年輕人喜歡的是有全年計劃,“把種植經驗變成數學模型,由經驗種植走向數字種植,將來機器人也可標準化操作”。

  面對兩代農人的代溝,沈海燕認為,“阿姨們知其然,不知其所以然。大學生知所以然,但理論知識還需要實踐來檢驗”。

把兩代農人統一成一條戰線

  儘管認為“農人的經驗占重要部分”,但在此次組團參賽中,馬廷東的聖野漿果富民隊中,還是有兩名出色的90後:馬冬妮、楊遠傑,由此,這個團隊的成員從60後到90後,年齡相差近30歲。

  畢業於東北農業大學園藝學專業的馬冬妮父母也是東港的草莓種植戶,她從小就會種草莓。她的研究方向是生物改良土壤。曾兩次參加中國“互聯網+”大學生創新創業大賽,2019年獲得全國金獎。馬廷東認為,馬冬妮“跨行業的多元視角能幫助傳統種植取得更好的成績”。

  幾年前,馬廷東曾在草莓種植上做過技術投入,但因流量和感應器的成本過高,最終放棄了大規模種植。

  “經驗是農民口中的術語,在人工智能中就是數據。”馬廷東說,“技術改變農業,但也需要看成本和產出比,不然很難落地。尤其是現在數據積累還不夠。”

  何東健也認為,目前全國各地開展的數字農業試點項目取得了一定成效,但大多是“參觀、示範的‘盆景’”,缺乏可大面積推廣的技術和應用模式,就目前技術發展水準來說,人工智能大規模取代農民尚需時間。

  智多莓隊隊長、建智科技首席專家程飆對此深有同感。他們的11位隊員分別是農業、信息化、醫療AI等領域的專家,是雲南本土的一支混編強隊。

  “如果沒有這次大賽,我們這些不同行業的人只是朋友,沒有壓力和緊迫感把人工智能推廣到草莓種植中。”程飆說,組團以來,他們進行過大量的討論、爭執,最終認為,參賽要解決兩個問題:當前山區勞動力不足和技能不足。

  在雲南省怒江傈傈族自治州瀘水市洛本卓白族鄉,當地一名傈僳族村民兩年前就開始種植草莓,拿到公路邊販賣,一公斤賣到60-70元,一年增收了近1萬元。村民們開始紛紛把山坡上小塊小塊的土地開發出來種植草莓。智多莓隊的專家來到村里,雖然當地少數民族村民大多不會說普通話,需要有人翻譯,但他們對專家的到來十分欣喜,不斷地問這問那。

  村民對脫貧的渴望讓專家們深受震撼。但是處於高山峽穀的怒江,平地很少,土壤和氣候都不適合種草莓。“專家資源是有限的,但是種植的問題是無限的。”程飆說,此次大賽給了他們一條從現實走向未來的路徑。這條路徑要用人工智能來輔助人:對專家的輔助和對種植人的輔助。

  比如,對農作物和種植產品一小時切片一次,當前的切片會和歷史上的切片數據一起送到後台,用算法來判斷是否需要幹預,如果有很大差距時就由專家來解決。

  同時,機器在學習時的認知是標準的,但人聽完專家的課後理解是不一樣的,執行會出現很大差異。因此,在訓練機器的同時也要訓練人,對人有一個技能上的提升。

  為幫助極度依賴氣候和資源環境的傳統農業,由7位來自荷蘭瓦赫寧根大學、荷蘭屯特大學、荷蘭阿姆斯特丹大學的碩士、博士、博士後組成的AiCU隊,參加這次比賽的重點是遠程自動化栽培。他們的項目曾經在第二屆國際智慧溫室挑戰賽中獲得過亞軍。

  AiCU隊的隊員、荷蘭瓦赫寧根大學博士閔錢希曦說,2018年,他們曾進行過遠程操作溫室黃瓜的種植,6個月裡,所有的成員沒有一次進入溫室進行實地操控,他們用傳感器獲得的環境和植物數據,通過算法結合成本、資源、能量、勞動力得出一個最優的栽培決策。去年,他們升級了算法,栽培了櫻桃和番茄;今年疫情期間,他們又進行了遠程自動化栽培。

  在拚多多副總裁陳秋看來,人類的知識和經驗仍然在農業生產中扮演非常重要的角色,但人工智能可以作為強有力的工具,服務於人類的創造性工作。

  “把兩代農人,變成一條戰線。”陳秋說,通過青年科學家和頂尖農人的切磋與交流,摸索出一批在小農生產模式下,有效解決實際問題的可行性方案,提高農產品的生產品質和經營效益,讓小農戶在新技術中受益,是整個行業的理想,也是本次大賽的目的。

  (本文圖片均由穆功攝)

中青報·中青網記者 張文淩 來源:中國青年報

2020年07月28日 06 版

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