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拼多多草莓種植賽:演算法、數據助力新農業

原標題:拼多多草莓種植賽:演算法、數據助力新農業

10月15日,經過近三個月的角逐,國內首屆草莓AI種植大賽的第一賽季結束,人工智慧隊整體領先頂尖農人隊。

7月20日,在聯合國糧食及農業組織指導下,由中國農業大學和拼多多聯合舉辦的第一屆「多多農研科技大賽」在雲南昆明啟動,4支來自全球的AI隊伍、4支來自中國草莓種植強縣的頂尖農人隊伍,展開為期120天的高原草莓種植挑戰賽。

如今比賽過半,第一季草莓迎來豐產。現場數據顯示:AI隊和頂尖農人隊的草莓含糖量等指標持平,但AI隊在產量上全面領先,平均超過頂尖農人隊175%以上。

同時,AI隊的「演算法種地」也有了階段性成果——聚類演算法、圖像識別演算法、碰撞演算法、多層神經網路等近20種演算法齊聚,有望為國內草莓種植探索出「智慧插件」,實現一鍵式最優種植。

「這次是『人機競賽』,但也要探索人機協同,將人工經驗數據化,為產區提供參考模型。」多多農研大賽組委會負責人蘭克說,目前數據並不代表最終結果,更希望AI隊伍和頂尖農人隊伍,能夠摸索出一套幫助中小種植者提升效益的最優解決方案。

AI隊伍多項指標領先

力爭「一鍵種植」

9月開始的第一個產季中,4支AI隊伍和4支頂尖農人隊伍,在草莓產出上已經出現了差異。

根據大賽技術支持方,雲南省農業科學院的專家團隊測定數據顯示,在成熟周期內果實數量對比上,智多莓、AiCU、NJAI.莓、CyberFarmer.HortiGraph四支AI隊全面領先,整體均值超過頂尖農人隊175%以上。而在平均果重指標上,CyberFarmer.HortiGraph、NJAI.莓、智多莓3支AI隊伍均處於領先水平。

在雲南省農業科學院研究員阮繼偉博士眼中,比賽的8支隊伍「各顯神通」,很快適應了高原氣候下的草莓種植作業,成功將雲南草莓產季提前了60天以上。

「長江中下游草莓剛開始栽種時,大賽的第一季草莓已經豐收,僅此一項便能填補雲南夏秋鮮食草莓消費的空白。」阮繼偉說道。為了支持比賽,雲南省農業科學院專家團隊還提供了自主研發的種苗催花和鮮果綠色高效生產2項國家技術發明專利支持。

比賽的兩個月中,AI隊伍不斷探索新技術,幫農人實現「一鍵種植」。

在4個獨立的AI溫室里,應用了荷蘭騎士(Ridder)集團的智能化環境控制計算機及水肥一體化系統,其集成超過50套感測器,可實時讀取溫濕度、光照強度值、二氧化碳濃度等45條生產環境參數,並根據預設條件對超過30條灌溉、通風參數進行自動化控制。

40餘位來自不同學科、不同領域的青年科學家,將通過競賽專用的API介面,挑戰利用創新演算法完善各自的AI模型,用人工智慧實現「無人值守」的草莓種植。

「通過聚類演算法、圖像識別演算法、碰撞演算法等多種策略,我們在探索訓練一套更聰敏的AI模型。它就好比醫生,對草莓生長、環境情況進行『問診』,自動進行精細化的控制。」智多莓隊長程飆介紹說,AI農業一定不是昂貴的實驗室技術,他們希望通過比賽探索出真正應用到雲南本土的解決方案,為小農戶提供高性價比解決方案。

多多農研科技大賽評委、中國農業大學信息與電氣工程學院教授李道亮認為,新一代的農民,和上一代農民已有很大差別,新的生產方式必然要顛覆傳統作業模式,「像這次草莓挑戰賽中,就要通過智能系統把作物規律挖出來學習,探索實現智能識別、智能學習、智能決策、智能作業,這也是未來無人農業的核心。」

深耕AI農業 數據助力發展

人工智慧有多盛行,時代需求就有多緊迫。聯合國糧農組織預測,到2050年,全球人口將超過90億,糧食的需求量將增長70%。如何最大化產能,實現可持續發展,人工智慧是解決方案之一。

拼多多的眼睛一直沒有離開過農業。與美國標準化農業不同,中國農業整體呈現分散的小規模耕作,在整個農業周期中,農民都處於信息盲區,主觀意願的判斷面臨著充滿不確定性的市場。另外農民和消費者間的分銷流通結構錯綜複雜,農民經常被迫提早收成,消費者也無法獲得同等價值的產品。

拼多多平台對數據信息的集中,使得其拼團模式聚集起消費者需求,並進一步傳遞給上游農民生產端。這一模式的本質是通過對生產商數據賦能,給予他們更充足的時間計劃生產,匹配消費者需求。

2019年,拼多多的總訂單量達到197億筆,平台農(副)產品活躍商家數量達到58.6萬,同比增長142%。

拼多多新農業農村研究院高級總監公澤表示,雖然國內各個地區存在明顯的地理環境、品種品類、成熟季節的差異,但平台可以通過消費端的變革,將6億多用戶零散、長周期的需求,迅速匯聚為短周期的批量需求。

拼多多作為中國農產品上行的第一大平台,是這場農業變革的推動和親歷者。拼多多起家於農業,在「拼」的基礎上,平台逐漸發展出成熟的「農地雲拼」模式。產品的需求在雲端整合后,又通過平台遍布全國的新農人體系,鏈接到了各大產區,並根據品種、成熟周期、物流條件、精準匹配給對應消費者。這一模式本就基於數據演算法,這次的大賽只是更進一步的演算法和經驗的遊戲。

拼多多財報顯示,2020年第一季度,拼多多農產品訂單數超過10億筆,同比增長184%,2019年的農(副)產品成交額達1364億元,同比增長109%。對數據的敏感度,讓拼多多看到了人工智慧和農業結合的可能性。

草莓種植比賽可以看作是拼多多深耕AI農業的一次搖旗。「前端技術進步的一小步,可能會解決小農經營主體的眾多難題,並帶來更加穩定的農產品供應鏈。」公澤認為。

「比賽目的並不在於簡單的輸贏,而是通過老一代農人和新一代技術的同台,將新一代人工智慧技術與農事生產結合,為中國眾多的農產品產業帶和小農戶,提供一種更低成本、易於操作的數字農業生產管理方法。」公澤告訴21世紀經濟報道記者。這又是一次人工智慧驅動的成果。

(作者:陶力,孔澤思 編輯:徐旭)