國內(nèi)首屆草莓AI種植大賽結(jié)果揭曉 AI隊多項指標(biāo)超越頂尖農(nóng)人隊

2020-12-16 中國質(zhì)量萬里行點擊：次

　　歷經(jīng)120天的激烈競爭，首屆“多多農(nóng)研科技大賽”決賽結(jié)果揭曉。12月16日，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程研究中心和比利時根特大學(xué)的青年科學(xué)家組成的CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊獲得AI組冠軍。

　　“多多農(nóng)研科技大賽”是在聯(lián)合國糧農(nóng)組織指導(dǎo)下、由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和拼多多聯(lián)合舉辦的國內(nèi)首屆“人工智能VS頂尖農(nóng)人”的數(shù)字農(nóng)業(yè)種植競賽。賽事吸引了全球超過17支AI隊伍參加，經(jīng)過初選之后，共有4支AI隊伍入圍決賽，一同進(jìn)入決賽的還有大賽主辦方特邀及報名的4支頂尖農(nóng)人隊伍。

　　7月22日開始，4支AI隊伍分別在阿姆斯特丹、北京、南京和昆明，遠(yuǎn)程控制位于云南富民縣國家高原云果產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的智能化溫室，利用尖端數(shù)字設(shè)備和人工智能，遠(yuǎn)程種植草莓。4支頂尖農(nóng)人隊伍則親臨比賽現(xiàn)場，依靠種植經(jīng)驗，與AI隊伍在草莓的品質(zhì)、產(chǎn)量、投入產(chǎn)出比等指標(biāo)上展開全面比拼。

　　此次大賽評委及科學(xué)顧問團(tuán)隊陣容豪華，匯聚了中國數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的諸多頂級專家，評委會由中國工程院院士趙春江領(lǐng)銜。“人工智能VS頂尖農(nóng)人”的獨特賽制安排也吸引了國內(nèi)外科研工作者和極客群體的關(guān)注。

▲中國工程院院士趙春江致辭，他表示數(shù)字技術(shù)正給中國農(nóng)業(yè)、農(nóng)村變革帶來重大發(fā)展機(jī)遇。(攝影：龍遇春)

　　12月16日，大賽評委會公布比賽結(jié)果：除CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊獲得冠軍之外，AI組亞軍和季軍分別由來自云南的“智多莓”隊和來自荷蘭阿姆斯特丹的AiCU隊獲得。安徽省長豐縣4名女性農(nóng)人組成的艷九天隊拔得頭籌，獲得頂尖農(nóng)人組卓越獎，來自遼寧丹東的圣野漿果隊和來自江蘇句容的紀(jì)榮喜勞模工作隊分別獲得頂尖農(nóng)人組的先鋒獎和創(chuàng)新獎。

▲紀(jì)榮喜勞模工作隊、艷九天隊、圣野漿果富民隊的頂尖農(nóng)人隊伍在比賽基地內(nèi)。(攝影：龍遇春)

　　“此次多多農(nóng)研科技大賽，鼓勵青年探索高性價比的人工智能種植方案，通過多輪角逐，頂尖農(nóng)人團(tuán)隊展示了傳統(tǒng)種植技術(shù)的價值與意義，人工智能團(tuán)隊驗證了新技術(shù)和新模式的可行性”，聯(lián)合國糧農(nóng)組織駐華助理代表張忠軍表示。

人工智能更勝一籌

　　令業(yè)內(nèi)更關(guān)心的是，此次多多農(nóng)研科技大賽，AI隊伍和頂尖農(nóng)人隊伍的比拼結(jié)果——“機(jī)器能否在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域戰(zhàn)勝人?”

　　12月16日，大賽評委會揭曉了產(chǎn)量、投入產(chǎn)出比和甜度等三項指標(biāo)的對戰(zhàn)結(jié)果：AI組的草莓產(chǎn)量平均值高于傳統(tǒng)農(nóng)人組平均值196.32%;AI組投入產(chǎn)出比平均值高出傳統(tǒng)農(nóng)人組平均值75.51%;傳統(tǒng)農(nóng)人組的果實甜度整體均值高出AI組5.24%以上。

　　“AI組較好的水肥、溫度和空氣濕度控制促進(jìn)了植株的快速生長和開花掛果，實現(xiàn)了較好的產(chǎn)量。投入產(chǎn)出比與產(chǎn)量正相關(guān)，AI組較高的產(chǎn)量提升了投入產(chǎn)出比。傳統(tǒng)組栽培基質(zhì)含水量少，相較AI組，果實甜度更高”，大賽技術(shù)支持專家、云南省農(nóng)科院研究員阮繼偉表示。

　　在4個月的決賽期間，參賽的AI隊伍建構(gòu)了各自的草莓AI種植管控系統(tǒng)，讓AI模仿人類專家，實現(xiàn)了草莓種植的自動化。草莓AI種植管控系統(tǒng)，相當(dāng)于AI種植大腦，其包括生長模型、種植決策、生長狀態(tài)識別等模塊，涉及多個機(jī)器學(xué)習(xí)的算法。

　　比賽過程中，每支隊伍的草莓AI種植管控系統(tǒng)，通過傳感器獲取外部環(huán)境、水肥等數(shù)據(jù)，再基于設(shè)定的草莓生長模型，向控制草莓生長的外部設(shè)備輸出決策。難點在于形成實時的、正確的決策。各支AI隊伍的最終比賽成績的排名，就在于AI決策的及時性和準(zhǔn)確性，換言之，就是AI大腦是否足夠“聰明”。

▲CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊獲得AI組冠軍，左二和左三為獲獎代表，分別為鄭劍鋒、林森。(攝影：龍遇春)

　　AI組冠軍CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊正是基于知識圖譜，構(gòu)建了一套更為“聰明”的草莓AI種植管控系統(tǒng)，最終在產(chǎn)量和投入產(chǎn)出比上都取得最高分，奠定勝局。

推動數(shù)字農(nóng)業(yè)革命

　　“我們希望，能夠建立一個長期的、規(guī)�；母偧计脚_，通過全國‘頂尖農(nóng)人’和世界‘人工智能’的切磋與較量，來充分激發(fā)青年學(xué)者的想象力與創(chuàng)造力，最終探索出一批適用于小農(nóng)生產(chǎn)模式的、低成本、可復(fù)制的AI農(nóng)業(yè)應(yīng)用，并且通過將人工經(jīng)驗數(shù)字化，來為農(nóng)產(chǎn)區(qū)提供植物AI種植模型”，拼多多副總裁陳秋表示。

　　據(jù)趙春江院士透露，目前中國的農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到5778億元，預(yù)計到2025年能夠達(dá)到1.26萬億元，發(fā)展速度非常快，所以“抓住數(shù)字技術(shù)機(jī)遇，快速發(fā)展農(nóng)業(yè)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)，對農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要的意義”。

　　此次參賽的各支隊伍，在享受探索人工智能在農(nóng)業(yè)應(yīng)用的喜悅之時，也開始嘗試將比賽成果轉(zhuǎn)化為可行性的數(shù)字農(nóng)業(yè)解決方案，并已在田間地頭應(yīng)用實踐。

　　AI組亞軍智多莓隊來自云南，是一個橫跨農(nóng)業(yè)科研、數(shù)據(jù)分析和人工智能等領(lǐng)域的復(fù)合型團(tuán)隊。智多莓隊在比賽期間便留意如何讓比賽成果惠及中小草莓種植戶。10月31日起，智多莓隊向昆明市滇池西岸的一百余戶草莓種植戶提供AI種植支持服務(wù)，并和其他三支參賽頂尖農(nóng)人隊伍達(dá)成合作意向，幫助他們在產(chǎn)地建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)工作站，提高草莓種植的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)水平。

　　CyberFarmer·HortiGraph聯(lián)隊也決定將比賽成果進(jìn)行商業(yè)轉(zhuǎn)化，并著手建立一個標(biāo)準(zhǔn)化的草莓知識庫，將種植草莓的相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化成知識，向全國草莓種植戶開放，使小農(nóng)戶也可以獲得頂尖專家的種植經(jīng)驗。