如何對(duì)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式進(jìn)行改造?靠 AI 機(jī)器人大軍

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編者按:當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)農(nóng)藥肥料的濫用,已經(jīng)開(kāi)始對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的影響。這不僅會(huì)引發(fā)人們對(duì)一個(gè)問(wèn)題的思考:農(nóng)業(yè)的未來(lái)是什么?想要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展,對(duì)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式進(jìn)行改造是一個(gè)必然的選擇,該怎么改造?近日,彭博社報(bào)道了一家致力于用人工智能技術(shù)來(lái)減少農(nóng)藥與化肥濫用的公司藍(lán)河科技(Blue River Technology),成立3年后,就被迪爾(Deere)公司以3.05億美元的價(jià)格收購(gòu)。而且就目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,其設(shè)想的未來(lái)是有可能實(shí)現(xiàn)的。

藍(lán)河科技總部,一個(gè)機(jī)器人原型正在學(xué)習(xí)區(qū)分雜草和農(nóng)作物。

豪爾赫?赫洛德(Jorge Heraud?)在加利福尼亞的生菜田里,他快要瘋了。這是2014年10月的一個(gè)晴朗無(wú)云的日子。一望無(wú)際的翠綠的葉子在黑色的土地上向上延伸。赫洛德來(lái)這里是為了測(cè)試Potato,它是一款用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人。這臺(tái)機(jī)器正試圖將生菜的植株變得稀疏,這樣強(qiáng)壯的植物就有了成長(zhǎng)空間。如果你把它想象成一個(gè)C-3PO-style的雙足裝置, 用細(xì)小的手臂來(lái)拉扯秧苗,那你就錯(cuò)了,Potato并不是這樣的。它看起來(lái)就像一個(gè)巨大的金屬Pez分發(fā)器側(cè)著放在一個(gè)掛在拖拉機(jī)后面的架子上。機(jī)器人通過(guò)安裝在架子上的攝像頭“看到”秧苗。在幾毫秒之內(nèi),它就能識(shí)別出強(qiáng)壯的植物,并給弱小的植物施肥,而肥料的濃度能使其致命。

或者這就是赫洛德的機(jī)器應(yīng)該做的,但是現(xiàn)在它出故障了。機(jī)器人喜歡受控的環(huán)境,而Potato的精密設(shè)備無(wú)法很好地應(yīng)對(duì)來(lái)自拖拉機(jī)的熱量、灰塵和振動(dòng)。電子元件短路,噴嘴失靈,灰塵也對(duì)散熱風(fēng)扇造成了影響。一天之內(nèi),每隔半個(gè)小時(shí),電腦上的監(jiān)控器就會(huì)因?yàn)镻otato的故障而藍(lán)屏死機(jī)一次。

隨著失敗次數(shù)的增加,赫洛德變得越來(lái)越煩悶。幾個(gè)月來(lái),他的團(tuán)隊(duì)一直在測(cè)試Beta版的Potato,每個(gè)版本都有一個(gè)以沙拉為主題的代號(hào)——Caesar、Cobb、Chicken、Wedge、Jello。所有這些機(jī)器人都是屬于第一代產(chǎn)品,它們已經(jīng)正式命名為“生菜機(jī)器人”(LettuceBot),赫洛德已經(jīng)開(kāi)始向農(nóng)民出租這些產(chǎn)品了,但很明顯,這還太早了。

兩天后,他不得不在董事會(huì)會(huì)議上面對(duì)投資者。他們已經(jīng)向他的創(chuàng)業(yè)公司投入了1300萬(wàn)美元,希望聽(tīng)到他有一個(gè)可靠的產(chǎn)品。赫洛德是一位出生在秘魯?shù)墓こ處?,行為舉止冷靜,他把壓力都內(nèi)化了。最近,他身上開(kāi)始出現(xiàn)刺痛的皮疹,開(kāi)始失眠,以及有了胃灼熱的癥狀。生菜機(jī)器人并不是他最初向投資者展示的東西。他當(dāng)時(shí)設(shè)想了一種除草機(jī)器人,可以執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù),并大幅減少除草劑的使用。這樣的機(jī)器將顛覆一個(gè)由先正達(dá)、拜耳、巴斯夫、杜邦和孟山都等農(nóng)業(yè)化工企業(yè)主導(dǎo)的280億美元產(chǎn)業(yè),同時(shí)還能挽救土壤微生物群落,拯救無(wú)數(shù)水生和兩棲物種,并恢復(fù)全球水道的純凈。他將公司命名為“藍(lán)河科技”,并將這些目標(biāo)付諸實(shí)踐。

當(dāng)赫洛德向董事會(huì)坦白自己在實(shí)地測(cè)試失敗時(shí),他們并沒(méi)有像他擔(dān)心的那樣投票罷免他,而是鼓勵(lì)他扭轉(zhuǎn)局面。在接下來(lái)的一年里,他和他包含20名工程師團(tuán)隊(duì)發(fā)起了一場(chǎng)全天候的故障排查,他們稱之為“浪涌”。他們輪流睡在他們位于硅谷的辦公室里的小床上。他們要求丈夫和妻子來(lái)幫忙轉(zhuǎn)動(dòng)扳手和鉗子。他們重新設(shè)計(jì)了風(fēng)扇,建造了支架,更換了材料, 重新配制化學(xué)品。 到2015年年底,他們有了一個(gè)在各個(gè)方面都表現(xiàn)良好的無(wú)故障的生菜機(jī)器人。他們擴(kuò)大了與薩利納斯(Salinas)等地農(nóng)民的合同。到2017年初, 大約五分之一的生長(zhǎng)在美國(guó)的生菜田用生菜機(jī)器人來(lái)“間苗”。

赫洛德和他的投資人受到了成功的鼓舞,但是其他的消息使他們更加興奮。微芯片制造商英偉達(dá)發(fā)布了一個(gè)擁有超大處理能力的計(jì)算平臺(tái)。它是為自動(dòng)駕駛汽車的導(dǎo)航設(shè)計(jì)的,但這個(gè)平臺(tái)的出現(xiàn),也意味著一個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以處理更多由移動(dòng)攝像頭捕捉到的數(shù)據(jù)。赫洛德也許能夠打造出他剛開(kāi)始設(shè)想出來(lái)的除草機(jī)器人。但是,當(dāng)他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)始組裝他們的第一臺(tái)夢(mèng)想機(jī)器時(shí),他無(wú)法想象的是,在2017年9月,拖拉機(jī)公司迪爾(Deere)將以3.05億美元的價(jià)格收購(gòu)藍(lán)河。這個(gè)有悠久歷史的農(nóng)業(yè)品牌將會(huì)與赫洛德一起來(lái)實(shí)現(xiàn)他最理想的、甚至是奢侈的目標(biāo)——不僅僅是在全球范圍內(nèi)削減農(nóng)業(yè)化學(xué)品的應(yīng)用,而且還將從根本上改變我們種植食物的方式。

藍(lán)河公司總部坐落在加州的一幢玻璃鋼鐵建筑里?!皻g迎來(lái)到農(nóng)業(yè)2.0”,赫洛德面無(wú)表情地說(shuō)。他指的是構(gòu)成他辦公空間的普通小隔間和灰色的地毯。在該公司的72名員工中,只有少數(shù)人,包括赫洛德和他的聯(lián)合創(chuàng)始人李·雷登(Lee Redden)有一些在農(nóng)田里工作的經(jīng)驗(yàn),其余的大部分都是軟件和機(jī)械工程師,擁有哈佛、斯坦福、牛津和加州理工學(xué)院的學(xué)位。能夠體現(xiàn)出來(lái)這是一個(gè)農(nóng)業(yè)公司的少數(shù)線索之一是在赫洛德ThinkPad上的“我的心土”貼紙

這是一家農(nóng)業(yè)公司的少數(shù)線索之一,是在Heraud的ThinkPad上的“I [HEART] SOIL”貼紙,以及提醒小心敵人的東西——一個(gè)鑲框的照片,照片上是一架黃色的塞斯納機(jī)器在大片玉米地上噴灑著除草劑。

赫勞德, 47歲, 在利馬長(zhǎng)大,他是一位數(shù)學(xué)愛(ài)好者,是一位電氣工程師和一名小學(xué)教師的獨(dú)生子。?5歲的時(shí)候,他就開(kāi)始在電話簿中添加數(shù)字列,以便打發(fā)空閑時(shí)間。周末和下午的時(shí)候,他會(huì)和他父親去公司,一家專門致力于工廠自動(dòng)化的公司Digita。夏天,他住在他祖父母位于利馬北部的農(nóng)場(chǎng)里,他的家人在那里種植了200英畝的西紅柿和水稻。

他喜歡農(nóng)場(chǎng)生活中有趣的部分——開(kāi)拖拉機(jī)和沙灘車,襲擊酸棗園,從雞舍里收集雞蛋, 吃祖母做的蛋糕和餡餅。 但一些單調(diào)沉悶的工作讓他感到空洞乏味。他早上5:30起床,6點(diǎn)要和他的表兄弟們?cè)诘乩锇尾?。“我很早就明白,一個(gè)農(nóng)場(chǎng),哪怕是很小的一個(gè)農(nóng)場(chǎng),基本上都是一個(gè)大型戶外工廠,”他說(shuō)。“在田里,我們幾十個(gè)孩子在彎腰拔草。當(dāng)我第一次想到這應(yīng)該是機(jī)器的工作時(shí),我已經(jīng)7歲了?!?/p>

赫勞德在學(xué)校表現(xiàn)突出,14歲就開(kāi)始為他父親設(shè)計(jì)軟件。之后,他去智利瓦爾帕萊索天主教大學(xué)讀書(shū),這是一個(gè)南美的數(shù)學(xué)家的中心。他仍舊在繼續(xù)方面工作,領(lǐng)導(dǎo)著一個(gè)讓雞飼料工廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一個(gè)項(xiàng)目。很快,他就拿到了斯坦福大學(xué)的獎(jiǎng)學(xué)金,獲得了電氣工程碩士學(xué)位。畢業(yè)后,他在一家GPS技術(shù)公司Trimble找到了一份工程類的工作。赫勞德領(lǐng)導(dǎo)的工程師團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了第一輛自動(dòng)駕駛拖拉機(jī),這種技術(shù)現(xiàn)在被用于生產(chǎn)大約80%的發(fā)達(dá)國(guó)家的食物。

2008年,他成了Trimble的業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān),收購(gòu)了一些制造了數(shù)字傳感器來(lái)測(cè)量土壤水分的公司,直到他意識(shí)到自己想要的是自己的企業(yè)。他回到斯坦福大學(xué)攻讀了一個(gè)EMBA課程。在那里,他在大學(xué)內(nèi)網(wǎng)上發(fā)布了一個(gè)“讓我們解決農(nóng)業(yè)最大的問(wèn)題”的帖子。24歲的來(lái)自內(nèi)布拉斯加的機(jī)器人科學(xué)專業(yè)的博士生雷登回應(yīng)了他。雷登也是在農(nóng)場(chǎng)里長(zhǎng)大的。他叔叔有6000英畝的玉米地。他他像赫勞德一樣是個(gè)神童。在15歲時(shí),他就在一家汽車修理廠做副業(yè),修理摩托車、汽車和卡丁車。在斯坦福大學(xué)讀書(shū)期間,他建造了幾十個(gè)機(jī)器人,可以完成從乒乓球訓(xùn)練到嬰兒心臟復(fù)蘇的各種任務(wù)?!暗麄兌贾皇亲趯?shí)驗(yàn)室的架子上落灰,”他說(shuō)?!拔蚁胱鲆患梢栽谑澜缟仙娴臋C(jī)器人?!?/p>

用 AI 機(jī)器人大軍改造當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)

藍(lán)河科技公司首席執(zhí)行官豪爾赫?赫洛德

赫洛德研究了農(nóng)業(yè)帶來(lái)的危害:從墨西哥灣和波羅的海的缺氧死亡地帶,到蜜蜂的群體崩潰、土壤退化,以及引發(fā)人類從過(guò)敏到癌癥的健康問(wèn)題。

“這一切都與盲目猖獗傳播的化學(xué)物質(zhì)有關(guān),”赫洛德說(shuō),他和雷登認(rèn)為,他們可以教機(jī)器學(xué)會(huì)區(qū)分作物和雜草,然后用機(jī)械的方式或者用有針對(duì)性的非有毒物質(zhì)來(lái)消除雜草。他們首先考慮的是熱泡沫、激光束、電流和沸水,他們將機(jī)器人推銷給有機(jī)農(nóng)場(chǎng)主,為了保證食物是有機(jī)的,這些農(nóng)場(chǎng)主大量使用包括機(jī)械耕作在內(nèi)的無(wú)化學(xué)除草方法, 這種耕作方式既耗油又破壞土壤。

經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的研究,他們面對(duì)的是一個(gè)令人失望的事實(shí):除了使用除草機(jī)之外,沒(méi)有其他有效的辦法能夠去除雜草?!笆聦?shí)證明,用電或熱的液體來(lái)消滅雜草,需要的時(shí)間和精力要比化學(xué)物質(zhì)多得多——而且它也不能保證有效,”赫洛德說(shuō)。這些方法只能消除雜草的可見(jiàn)部分,但是不能消除根部。用機(jī)械鉗拔除雜草,對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō),要比投放微量毒藥耗費(fèi)非常多的時(shí)間。他們的挑戰(zhàn)是如何精確的使用這些化學(xué)物質(zhì)。

在創(chuàng)業(yè)初期,赫洛德曾將自己的公司推薦給了孟山都和先正達(dá)的投資部門,這兩家公司是他計(jì)劃要鏟除的行業(yè)巨頭。他希望能接觸到他們的化學(xué)家和植物學(xué)家,以及他們能讓他在主流農(nóng)民中獲得信任,從而來(lái)幫助自己在實(shí)地測(cè)試機(jī)器原型。

不過(guò),雙方對(duì)其的回應(yīng)都是試探性的?!拔覀兿矚g豪爾赫的Trimble背景,他是一個(gè)聰明的家伙,但一開(kāi)始有一些不切實(shí)際的理想主義,”先正達(dá)創(chuàng)投的投資總監(jiān)加布里埃爾·威爾莫斯(Gabriel Wilmoth)說(shuō),他參與了首輪投資,但一直在追蹤生菜機(jī)器人的發(fā)展迭代。在第三輪融資中,他也買進(jìn)了。孟山都增長(zhǎng)投資公司的投資主管基爾斯頓·斯特德(Kiersten Stead)也提供了一些資金。但這種支持只是出于名義上的——幾百萬(wàn)美元——同時(shí),在一定程度上也是為了密切關(guān)注年輕的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。這也可能是對(duì)失敗的承認(rèn)。

雜草的適應(yīng)力和繁殖能力極強(qiáng),其中最強(qiáng)悍的是雜草中的“成吉思汗”——是藜草/豬草,也叫做長(zhǎng)芒莧。它可以長(zhǎng)到10英尺高,形狀像一棵黃松,有玉米芯那么寬的莖。一株植物能產(chǎn)出一百萬(wàn)顆種子,而一個(gè)被藜草感染的田地將會(huì)產(chǎn)生數(shù)億的種子,這就增加了植物發(fā)生突變的可能性,從而抵抗除草機(jī)的侵襲?!皩?duì)于一個(gè)農(nóng)民來(lái)說(shuō), 藜草就像葡萄球菌感染對(duì)抗生素產(chǎn)生了抗藥性一樣,”赫洛德說(shuō)。

幾十年來(lái),孟山都、先正達(dá)和其他農(nóng)用化學(xué)品公司的化學(xué)家們都在努力生產(chǎn)出分子“選擇性”的產(chǎn)品,這意味著對(duì)雜草有致命的威脅,但對(duì)農(nóng)作物卻沒(méi)有。如果不能做到這一點(diǎn),他們就會(huì)從基因工程作物入手,研發(fā)能夠抗草甘膦除草劑的棉花、玉米和大豆,這樣就可以在整個(gè)田地里噴灑除草劑。這種解決方案一直有效,直到它促使草甘膦過(guò)度使用,進(jìn)而導(dǎo)致了超級(jí)雜草的出現(xiàn)。2006年,一位阿肯色州的棉農(nóng)注意到,他在農(nóng)田上噴灑的農(nóng)達(dá)(草甘膦除草劑)并沒(méi)有像過(guò)去那樣殺死藜草。兩年后,美國(guó)出現(xiàn)了1000萬(wàn)英畝的抗農(nóng)達(dá)的雜草,到2012年,有3000萬(wàn)英畝。如今,已經(jīng)有了7000萬(wàn)英畝,面積和內(nèi)華達(dá)州差不多。

作為回應(yīng),化化工企業(yè)重新制造了一些老的、高效的化學(xué)物質(zhì), 如麥草畏/百草敵和24-D丁酯,但這種方法也帶來(lái)了許多問(wèn)題。在過(guò)去的18個(gè)月里,百草敵引起了化學(xué)物質(zhì)的漂移,破壞了周邊300萬(wàn)英畝的農(nóng)作物。與此同時(shí),藜草一直在美國(guó)的農(nóng)田里,投下數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的小型遺傳炸彈。

如果機(jī)器人能夠防止除草劑與農(nóng)作物有任何接觸,這就意味著18種化學(xué)物質(zhì)以前被認(rèn)為破壞性太強(qiáng)而不能被廣泛噴灑的化學(xué)物突然變得可行了。

“我們?cè)跍p少需要使用的化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量,同時(shí)也在擴(kuò)大可使用的化學(xué)物質(zhì)的品類,”赫洛德說(shuō)。換句話說(shuō),藍(lán)河的成功可能是除草劑行業(yè)最糟糕的事情,也可能會(huì)開(kāi)辟出一條銷售新產(chǎn)品的渠道。

“這不是非此即彼——我們應(yīng)該做技術(shù)或農(nóng)業(yè)生態(tài)、可持續(xù)農(nóng)業(yè)或工業(yè)化農(nóng)業(yè)。這是共贏的?!?/p>

在早夏一個(gè)潮濕的日子里,我們來(lái)到了阿肯色州的瑪麗安娜(Marianna)——棉花之鄉(xiāng)的腹地。瑪麗安娜看起來(lái)和阿肯色州其他的小鎮(zhèn)沒(méi)有什么區(qū)別,是一個(gè)典型的飽受農(nóng)作物價(jià)格較低影響的農(nóng)業(yè)社區(qū),大概4000人,收入中值為24000美元。小鎮(zhèn)曾經(jīng)有許多漂亮的房屋,但現(xiàn)在都被遺棄了,門廊到破舊,窗戶碎裂,野葛藤到處蔓延,證明著這里有一個(gè)非常豐富的資源:雜草。

赫洛德來(lái)到了世界雜草之都,測(cè)試他的第一個(gè)除草機(jī)器人。37歲的南森·里德(Nathan Reed)已經(jīng)是第三代的農(nóng)民了,他在6500英畝的土地上種植棉花、玉米、水稻和大豆。在藍(lán)河科技的牽引車后面,有一個(gè)巨大的白色裙?fàn)钗飯A頂,以保護(hù)機(jī)器人不受灰塵和雨水的侵蝕。?8臺(tái)電腦橫向堆放在圓頂下面,機(jī)器人上方有三個(gè)大水箱,裝滿了藍(lán)色的水,這是一種用于測(cè)試的模擬除草劑。

一名軟件工程師坐在拖拉機(jī)的駕駛室里,看著一臺(tái)筆記本電腦,上面顯示著16臺(tái)攝像機(jī)收集到的機(jī)器人下方地面的合成圖像。它展示了裂開(kāi)的棕色土壤,3英寸高的棉苗,以及隨機(jī)分類的雜草。這些雜草與棉苗看起來(lái)似乎并沒(méi)有什么區(qū)別。機(jī)器人能把它們區(qū)分開(kāi)來(lái)。赫洛德解釋說(shuō),See&Spray正在掃描這些植物, 并且在30毫秒之內(nèi)——大約是你眨眼的十分之一——它將棉花與雜草區(qū)分開(kāi)來(lái), 并決定噴灑的量和噴灑的位置。屏幕上顯示的是圍繞著棉花的圓圈,其中有幾十個(gè)在雜草的周圍重疊。

用 AI 機(jī)器人大軍改造當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)

一個(gè)藍(lán)河的原型給一個(gè)紅色的植物噴水。

小型藍(lán)色”除草劑”從128個(gè)噴嘴中噴射出來(lái)。藍(lán)色的水完美地落在長(zhǎng)方形的雜草叢上, 有些有一張紙那么大, 有的只有一個(gè)拇指甲大小?!叭绻娴氖浅輨┑脑挕銜?huì)毀了我的棉田,”里德開(kāi)玩笑說(shuō),指著一株被染上藍(lán)色的棉苗。

“這就是為什么我們不使用紅色染料的原因,”赫洛德說(shuō)?!澳菢涌雌饋?lái)太血腥了?!?/p>

在早期的時(shí)候,生菜機(jī)器人確實(shí)曾經(jīng)毀掉過(guò)一整片的生菜。?它的噴嘴漏了,把本來(lái)用于殺死弱小秧苗的高濃縮肥料噴向了一畝又一英畝的秧苗。赫洛德趕忙上了飛機(jī),去幫助受影響的農(nóng)民解決問(wèn)題。他的團(tuán)隊(duì)修正了這個(gè)問(wèn)題,方法是在噴嘴上增加一個(gè)自動(dòng)中止功能,在滴水超過(guò)5秒的時(shí)候,就會(huì)停止,然后他們免費(fèi)為受影響的農(nóng)民的100英畝生菜田間苗。

在里德的田地里,我們注意到許多棉苗被染上了藍(lán)色,而旁邊的雜草卻毫發(fā)未動(dòng)。這臺(tái)機(jī)器被弄糊涂了,因?yàn)橛行┟廾缫呀?jīng)枯萎了——不像正常的棉苗那樣,所以沒(méi)有被編程識(shí)別出來(lái)。

這個(gè)機(jī)器人需要先用幾百,然后幾千,最后幾百萬(wàn)張棉花的圖片來(lái)學(xué)習(xí)植物的各種變化。隨著時(shí)間的推移,它的葉子會(huì)隨著時(shí)間的變化而改變形狀和質(zhì)地,這就需要機(jī)器人能夠在它們處于病態(tài)和健康狀態(tài)下,以及在生長(zhǎng)的各個(gè)階段,能將它們準(zhǔn)確的識(shí)別出來(lái)。機(jī)器人從圖像檔案中獲取信息并做出區(qū)分和決定的能力是“深度學(xué)習(xí)”。

藍(lán)河團(tuán)隊(duì)在澳大利亞的一個(gè)棉花農(nóng)場(chǎng)里建立了“See&Spray”的記憶,將攝像機(jī)安裝到一個(gè)改裝過(guò)的購(gòu)物車上,花了三個(gè)月時(shí)間把它推向不同的田地里,上傳了大約10萬(wàn)張棉花圖片。但是生長(zhǎng)在阿肯色州的棉花,正在潮濕寒冷的春天里掙扎著,看起來(lái)和澳大利亞的棉花并不一樣,所以無(wú)法達(dá)到100%的準(zhǔn)確率。在兩周的時(shí)間里,赫洛德的團(tuán)隊(duì)將會(huì)拍攝數(shù)萬(wàn)張新的棉花照片,來(lái)幫助機(jī)器人變得更加精確。

不過(guò)就目前而言,See&Spray正在犯一些蹣跚學(xué)步的錯(cuò)誤。突然,赫洛德拍了一下大腿?!俺晒α耍 彼舐暫暗?,打破了他特有的鎮(zhèn)靜。他正看著一個(gè)被一堆雜草包圍著的棉苗。 這臺(tái)機(jī)器用藍(lán)色液體勾勒出了雜草的輪廓, 使得中間掙扎的幼苗得以幸免。

在赫洛德看到化學(xué)用量降低的地方,里德看到了節(jié)約。由于他所處的地理位置,除草劑的使用成本約占農(nóng)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本的40% ーー每年超過(guò)50萬(wàn)美元。在一英畝棉花上,他通常會(huì)使用大約20加侖的除草劑。經(jīng)過(guò)幾周的試驗(yàn),See&Spray機(jī)器人似乎可以用每英畝2加侖的除草劑來(lái)清除雜草了。除草機(jī)器人也會(huì)給免耕農(nóng)業(yè)帶來(lái)巨大的優(yōu)勢(shì),這是里德近年來(lái)采取的一種做法。耕作是一種不用化學(xué)物質(zhì)來(lái)清除雜草的方法,但它也會(huì)侵蝕和毀壞土壤,擾亂微生物群落,殺死蚯蚓,釋放被困的碳。免耕可以減少燃料成本,減少灌溉需求。See&Spray讓里德從經(jīng)濟(jì)條件構(gòu)成的“倉(cāng)鼠輪子”中解放了出來(lái),為了使用像農(nóng)達(dá)這樣的廣泛應(yīng)用的除草劑,農(nóng)民在每個(gè)季節(jié)都必須購(gòu)買昂貴的轉(zhuǎn)基因種子來(lái)抵抗化學(xué)物質(zhì)。一個(gè)只針對(duì)雜草的機(jī)器人可以讓里德購(gòu)買非轉(zhuǎn)基因的種子, 這種種子的價(jià)格要低75%左右。但和許多農(nóng)民一樣,里德也在艱難度日。只有當(dāng)赫洛德能以有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格租借機(jī)器人時(shí),除草機(jī)器人才會(huì)成為他的一種選擇。

在See & Spray正在處理從里德的田地上收集到的數(shù)據(jù)時(shí),赫洛德正在醞釀一項(xiàng)計(jì)劃,打算生產(chǎn)一款價(jià)格實(shí)惠、人們能夠負(fù)擔(dān)得起的機(jī)器。迪爾公司的高級(jí)技術(shù)總監(jiān)約翰·蒂佩爾(John Teeple)說(shuō):“我們幾個(gè)月來(lái)一直在追隨豪爾赫的腳步。”去年9月,這家生產(chǎn)農(nóng)業(yè)設(shè)備的跨國(guó)公司收購(gòu)了這家成立僅三年的硅谷創(chuàng)業(yè)公司?!昂苊黠@,藍(lán)河正成為機(jī)器人和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,這對(duì)我們來(lái)說(shuō)這將是一種完美的協(xié)同效應(yīng),”他說(shuō)。

赫勞德對(duì)于放棄他的獨(dú)立性沒(méi)有任何矛盾心理?!吧现?,我們是一家可能成功或失敗的小公司,”他在收購(gòu)?fù)瓿珊蟊硎尽!斑@是一家只擁有6個(gè)生菜機(jī)器人和兩個(gè)除草機(jī)器人原型的年輕的創(chuàng)業(yè)公司,任何更可怕的場(chǎng)景——比如在生菜機(jī)器人的噴嘴泄露——都可能是致命的一擊。”他估計(jì),藍(lán)河將于2020年初在美國(guó)和2021年在歐洲推出其首款“See&Spray機(jī)器人”,而在沒(méi)有迪爾的機(jī)械工程師、制造工廠以及全球1萬(wàn)家經(jīng)銷商的支持下,這個(gè)計(jì)劃不一定能夠大規(guī)模的實(shí)現(xiàn)。

他的下一步計(jì)劃是,在迪爾的支持下,將藍(lán)河的機(jī)器人從除草劑轉(zhuǎn)移到化肥上,而化肥是有毒藻類繁殖的罪魁禍?zhǔn)?,它們殺死魚(yú)類,使湖泊無(wú)法再能夠讓人們游泳。農(nóng)民每年在化肥上的花費(fèi)是除草劑的10倍,每年約為1500億美元。這種轉(zhuǎn)變對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō),是一個(gè)巨大的飛躍,它必須收集一系列視覺(jué)信號(hào)——植物葉子的顏色、大小和紋理——從這些數(shù)據(jù)中推斷出植物的健康狀況以及它需要多少營(yíng)養(yǎng)?!八枰鼜?qiáng)的處理能力,但這是可行的,”赫勞德說(shuō)。

這個(gè)技術(shù)鏈中的下一環(huán)節(jié)可能是一種農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的瑞士軍刀:一種機(jī)器人,它不僅可以在植物需要的時(shí)候,精確地使用除草劑和化肥,還可以同時(shí)使用殺蟲(chóng)劑、殺菌劑和水。

植物種植,將不會(huì)再是田間耕作的含義,也不僅僅是大規(guī)模減少化學(xué)使用的前景。從理論上講,它還可以終結(jié)單一作物的種植——這在當(dāng)下已經(jīng)是一種常態(tài),一塊田地上只種植玉米或只種植大豆,并導(dǎo)致了高熱量、低營(yíng)養(yǎng)的飲食,從而會(huì)導(dǎo)致心臟病、肥胖和2型糖尿病。同時(shí),單一作物的農(nóng)田更容易受到枯萎和災(zāi)難的影響,也會(huì)對(duì)土壤養(yǎng)分進(jìn)行過(guò)濾,從而使糧食供應(yīng)面臨風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)代農(nóng)民一直在將農(nóng)作物的種植隔離開(kāi)來(lái),部分原因是我們的設(shè)備無(wú)法處理更復(fù)雜的問(wèn)題。能夠單獨(dú)照料植物的機(jī)器人可以支持間作種植——同時(shí)種植玉米和大豆或其他豆類作物。

用 AI 機(jī)器人大軍改造當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)

藍(lán)河微型除草機(jī)和迪爾拖拉機(jī)。

倡導(dǎo)可持續(xù)農(nóng)業(yè)的智庫(kù)“Food Tank”的總裁丹妮爾?尼倫伯格(Danielle Nierenberg)并沒(méi)有對(duì)這種人工智能農(nóng)業(yè)的設(shè)想感到特別欣慰?!坝泻芏鄦?wèn)題需要解決,比如這些機(jī)器人會(huì)部署哪些化學(xué)物質(zhì)?”她說(shuō)?!霸谖覀儨p少使用除草劑的同時(shí),工業(yè)農(nóng)業(yè)固有的許多問(wèn)題中,哪一個(gè)會(huì)持續(xù)存在?”

其中一個(gè)問(wèn)題是壟斷企業(yè)的潛在脅迫性。迪爾在“權(quán)利修復(fù)”運(yùn)動(dòng)中扮演了反面角色,在這個(gè)運(yùn)動(dòng)中,城市和鄉(xiāng)村的人都在為限制使用專有軟件和硬件的法律而斗爭(zhēng),這些法律使得個(gè)人幾乎不可能去修理自己的設(shè)備或機(jī)器——這個(gè)問(wèn)題可能會(huì)給擁有價(jià)值20萬(wàn)美元的人工智能拖拉機(jī)的所有者造成經(jīng)濟(jì)上的破壞。迪爾公司讓農(nóng)民依賴于使用其專用設(shè)備的能力,以及越來(lái)越多地維護(hù)其專用設(shè)備的能力,與孟山都將農(nóng)民鎖在除草劑和種子上的制度并沒(méi)有什么區(qū)別。如果藍(lán)河公司的先進(jìn)機(jī)器人能像公司所希望的那樣成功,那就意味著農(nóng)民和我們的食品供應(yīng)更加依賴于少數(shù)的幾家公司。還有一種可能性,無(wú)論多么遙遠(yuǎn),一個(gè)依賴軟件的食品系統(tǒng)可能會(huì)變得更加容易受到黑客的攻擊,因?yàn)楹诳涂梢圆倏v機(jī)器中有毒化學(xué)物質(zhì)的劑量。

赫勞德不愿在最壞的情況上去糾結(jié)?!斑@不是非此即彼——我們應(yīng)該做技術(shù)或農(nóng)業(yè)生態(tài)、可持續(xù)農(nóng)業(yè)或工業(yè)化農(nóng)業(yè)。這是共贏的。這是我們需要的所有的解決方案。”他讓我回想起他小時(shí)候在農(nóng)場(chǎng)和工廠之間建立的聯(lián)系。“一百年前,工廠是一場(chǎng)噩夢(mèng),濃煙滾滾,工作環(huán)境惡劣,人們死亡?,F(xiàn)在,很多農(nóng)業(yè)企業(yè)都處于這種狀態(tài),效率低下,有害的化學(xué)物質(zhì),巨大的碳排放。但與之相比,現(xiàn)代工廠的設(shè)計(jì)理念是:智能、自動(dòng)化、安全工作環(huán)境和人類,在每一項(xiàng)工作中都能實(shí)現(xiàn)人體工程學(xué)。它們已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)身來(lái)了?!彼麍?jiān)持認(rèn)為,令人高興的悖論是“機(jī)器人不需要把我們從大自然中驅(qū)逐——它們可以幫助我們恢復(fù)它?!?/p>

 

原文鏈接:https://www.bloomberg.com/news/features/2018-01-11/this-army-of-ai-robots-will-feed-the-world

譯者:chiming,由36氪編譯組出品。編輯:郝鵬程

譯文地址:http://36kr.com/p/5115325.html

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  1. 作者怎么聯(lián)系你

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  2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)的土地污染已經(jīng)到了什么程度?具體污染源是什么?土壤的元素含量已經(jīng)有哪些變化?化肥農(nóng)藥農(nóng)膜的濫用到了什么程度?區(qū)域分布是怎樣?有怎樣一個(gè)量化的數(shù)據(jù)?目前有官方的監(jiān)測(cè)平臺(tái)沒(méi)?這一切的數(shù)據(jù)化都是一個(gè)機(jī)會(huì)。

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  3. 厲害,中國(guó)能用就好了。

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