【智為未來】AI變植物醫生 防治蟲害減用農藥

◆ 用人工智能技術防治蟲害,是科學家的目標之一。圖為廣西農民觀察害蟲智能化捕捉設備的運行情況。資料圖片
◆ 用人工智能技術防治蟲害,是科學家的目標之一。圖為廣西農民觀察害蟲智能化捕捉設備的運行情況。資料圖片

  中國擁有幾千年悠久豐富的農耕經驗,農業資源豐富,是名副其實的「農業大國」。自人工智能(AI)問世以後,研究人員也開始探索AI如何能夠為農業發展作出貢獻。目前為止,AI在農業領域的應用也非常廣泛,其中有AI耕作、播種和採摘機械人、AI探測土壤、氣候災難AI預警、AI探測等。

  以往解決害蟲問題,需要依靠人工巡視並基於經驗知識作判斷,但農業工作者可能由於經驗不足或者判斷失誤等原因,未能及時防治害蟲,導致農作物減產失收。如果能對農作物進行準確的害蟲識別,並找出合適的防治措施,創造出能為植物看病的 「醫生」,就可以盡力挽救農作物,減少使用農藥,保證農作物的產量。

  AI探測害蟲主要是基於機器學習、圖像識別等技術,利用特定的算法和模型,研究害蟲的光譜或圖像信號,從而獲取到有效的數據特徵,再根據與數據庫中已有的害蟲特徵資料作比對,最後識別出害蟲的情況。透過將農間電子攝像設備的照片輸入至模型處理,害蟲的監測和預報就可以不間斷地實時進行,這樣做既可以節省大量人力成本,又可以提高識別害蟲的準確性。

  然而,上述AI害蟲識別技術依然存在許多缺陷。例如當遇到一些個體體積小、隱蔽性強的害蟲時,攝像設備並不能捕捉到其身影,AI就無法對其進行識別。從特徵分析的角度來看,在進行探測時,害蟲的種間相似、種內變化、姿態變化等問題,會造成待識別害蟲的相近種類間差異小、同一種類內差異大、特徵信息缺失或誤差嚴重等情況。

  儘管當前AI在農業中的應用有一定限制,但毫無疑問其仍具有相當前景。相信隨着AI技術不斷發展,各種掣肘得到解決,農業領域也因此更加生機勃勃。

  ◆ 中大賽馬會「智」為未來計劃 https://cuhkjc-aiforfuture.hk/

  由香港賽馬會慈善信託基金捐助,香港中文大學工程學院及教育學院聯合主辦,旨在透過建構可持續的AI教育生態系統將AI帶入主流教育。通過獨有且內容全面的AI課程、創新AI學習套件、建立教師網絡並提供AI教學增值,計劃將為香港的科技教育寫下新一頁。