《智慧农业》顾问罗锡文院士:对加快发展农业人工智能的思考

来源:智慧农业发布者:master 发布时间:2019-07-104次浏览

《智慧农业》顾问罗锡文院士在“2019中国农业展望大会”上做了关于《对加快发展农业人工智能的思考》的报告,介绍了人工智能的基本定义与内涵、基础理论、关键技术和在农机领域的应用,以下是报告内容。

RVmUSmh3TAKRGh.jpg

罗锡文院士在2019中国农业展望大会上做报告

人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,习近平总书记多次就加快发展新一代人工智能作了重要指示。人工智能在农业上能做什么或者说农业人工智能该怎么发展?就这个话题,我想与大家分享一下我的学习体会。

一、人工智能的基本定义与内涵

2016年3月,AlphaGo挑战世界围棋冠军李世石,以4:1的比分取得胜利。2017年5月,又与排名世界第一的世界围棋冠军柯洁对战,以3:0的比分获胜。2017年12月7日AlphaZero经过8小时训练后,打败了AlphaGo。

象棋、围棋需要很严密的思维和很严谨的思考,为什么机器人可以打败世界冠军?他给了我们一个启示,就是计算机经过学习和训练之后,能模仿人的思维,最终达到或者超越人的思维;能模仿人的智能,最终达到或超越人的智能。

为什么AlphaGo可以打败世界围棋冠军,AlphaZero可以打败AlphaGo。因为AlphaZero比AlphaGo拥有更强大的功能。人工智能能使计算机模仿人类的哪些功能呢?首先是对周围环境的感知,包括视觉、听觉和触觉等;第二是理性思考,包括推理、决策和规划等,这属于人类的高级智能,或者叫做逻辑思维;第三是动作。此外,情感、灵感和创造性等也在研究之列,只是目前进展还比较小。

什么是人工智能?人工智能是使计算机和机器人模拟人的学习、思考、规划、推理和决策能力,使计算机和机器人具有乃至超越人类的智能。人工智能既是一门技术,也是一个产业,都是未来世界科技发展的前沿领域。他的主要研究方法有大脑模拟、符号处理、子符号法、统计学法和集成方法等,研究内容包括自然语言处理、知识表现、智能搜索、推理规划、机器学习、知识获取、组合调度问题等等。它的应用领域十分广泛,不光是计算机领域,还包括工业、农业、设备、国防安全等。

人工智能主要有两种类型,一个是弱人工智能,指人工系统达到专用或特定技能的智能。一个是强人工智能,指达到或超越人类智能水平,能够自适应地对外界环境进行判断,具有自我意识的人工智能。

人工智能第一次被提出是在1956年达特茅斯会议上,确定了人工智能的概念与发展目标,到今天已经63年了,可以分为三个阶段:1956年到1976年是人工智能诞生并快速发展阶段,但技术瓶颈难以突破;1977年到2006年是模型突破带动初步产业化阶段,但推广应用存在成本障碍;2007年到今天是信息时代阶段,催生了新一代人工智能。

可将人工智能分为:1.0时代,以算法为主;2.0时代,以数据为主;3.0时代,以算力为主。2.0时代基于重大变化的信息新环境,提出了发展的新目标,如我们提到的智能城市、智能经济和无人驾驶汽车等。从认知智能,到感知智能到计算智能,到最新一代的人工智能,通过结合大数据、互联网、多媒体、传感器、人类交互自主装备等发展,推进人工智能向新一代人工智能的发展。

二、人工智能的基础理论与关键技术

人工智能的基础理论主要包括大数据智能理论、跨媒体感知计算理论、混合增强智能理论、群体智能理论、自主协同控制与优化决策理论、高级机器学习理论、类脑智能计算理论和量子智能计算理论。其中类脑智能计算理论是最近比较热门的研究,探索如何让电脑像人脑一样。

人工智能的关键技术有知识计算引擎与知识服务技术、跨媒体分析推理技术、群体智能技术、混合增强智能技术、自主无人系统技术、虚拟现实技术、智能计算芯片与系统技术和自然语言处理技术等。

三、人工智能在农机领域的应用

人工智能在农机领域的应用能显著提升农业机械的设计水平、制造水平、作业水平和管理水平。

人工智能能大幅度提高农机设计水平,包括:农机零部件参数化设计方法、基于知识工程的农机快速设计系统、基于PDM数据资源管理系统的并行协同设计和基于虚拟环境农机虚拟装备。

RVmUSn71rHnPv8.jpg

罗锡文院士讲述用人工智能提升农业机械设计水平

人工智能提升农业制造水平主要体现在柔性制造技术(FMT)、计算机集成制造(CIM)技术、虚拟制造与网络制造技术、农机制造全生命周期信息闭环管理(MRO)技术、面向农机制造资源管理中的ERP技术、农机制造硬件、软件支持平台技术、农机大批量定制技术和农机制造执行系统技术等。

人工智能可以在三个方面提升农业机械作业水平:首先是农情信息采集,要施多少肥?要不要灌水?要灌多少水?我们设计了一个带GNSS的土壤采集器,可以快速的获得土壤有机质和氮素的情况。还可以进行作物长势信息采集以及作物病草害信息采集。再者是农业机械导航,关键技术有导航定位技术、导航控制技术、转向轮偏角检测技术、遥控离合与启动技术、油门自动调节技术、作业机具自动调节技术、遥控熄火停车控制技术、自动避障技术、系统集成控制技术和监控终端技术。还有农业机械作业,第一个是耕整,包括旱田激光平地机和水田激光平地机。第二个是种植,如精准播种,以玉米为例,可以实现每次播一粒,穴距一致,播深一致。第三个是田间管理,包括喷雾机、施肥机、喷灌机、除草机以及无人机授粉。其中飞机施药在农业中占有很重要的地位,目前有两种模式,一个是以美国为主的有人驾驶飞机,一个是以日本为主的无人机喷药,中国两种模式都存在。当今发达国家农业生产中的一个重要趋势是减少除草剂的使用,因此智能除草机器人发展很快,包括中间除草和行间除草。采用无人机用于辅助授粉的效率和效果均高于人工授粉。第四个是收获,它的方向趋于大型化、专业化、通用化、智能化和舒适安全。第五个是干燥,可以像人一样,自动测量谷物含水量,自动控制干燥参数。

农机管理是智慧农业的发展方向,通过传感器、数字化管理信息系统和农机作业定位监控等,动态监测农机位置、参数、航向、作业工况等,提高集群的作业能力。

国内人工智能在农机领域的应用已取得了一定进展,但相比发达国家,人工智能在我国农机领域的应用起步比较晚,发展速度比较慢。目前,我国的人工智能在农机领域的应用主要存在以下问题:一、理论研究深度不够;二、缺乏关键核心技术;三、很多智能农机目前仍处于理论研究时期,距离实际应用还有好多难题需要解决;四、缺乏智能农机领域研究人才,尤其是高端人才。

四、对加快发展农业人工智能的思考

2018年10月31日,在中共中央政治局第九次集体学习会上,习近平指出,人工智能是新一轮科技革命和产业革命的重要驱动力量,加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业革命机遇的战略问题。所以我们要从六个方面加快我国人工智能的发展。首先是明确加快发展农业人工智能是我国建设现代化农业的战略需要。二要贯彻落实国家有关人工智能发展的文件,如 2016年《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》和2017年《新一代人工智能大战规划》等。三是夯实农业人工智能的理论基础。四是突破农业人工智能的关键技术。五是加强农业人工智能的应用研究。六是加速农业人工智能的人才培养。

【网站声明】

1.转载自其他媒体,我们本着为用户传递更多信息为目的,并不意味着本网赞同其观点和对其真实性负责。

2.如其他媒体、网站或个人从本网下载所刊发、转载的文章,其版权均归原作者所有;附带版权声明的文章,其版权以附带的版权声明为准。

3.本网站如无意中侵犯了哪个媒体或个人的知识产权,请来信或来电告之,本网站将立即给予删除。

0
支持
0
反对
打赏
选择打赏金额
  • 0.1元
  • 0.2元
  • 0.5元
  • 1.0元
  • 1.5元
  • 2.0元
  • 5.0元
  • 9.9元
不想打赏了
我要评论
匿名
发表评论
  • 暂无任何评论数据!
查看更多

联系我们

澳门新葡萄京娱乐_奥门新萄京娱乐场

地址:云南省昆明市小康大道德润春城18号楼29层 电话:0871-68118001 E-mail:ynzs2015@163.com

Baidu
sogou