Max Home IndustryКак и руководители многих пищевых компаний, Джереми Банч обеспокоен влиянием изменения климата на его бизнес.
«Погода и климат, возможно, являются риском номер один для нашей компании», — говорит руководитель американской мукомольной компании Shepherd’s Grain.
Компания, расположенная в Айдахо, закупает пшеницу у фермеров на северо-западе Тихоокеанского региона США.
Поскольку погодные условия становятся все более непредсказуемыми, Банч говорит: «Мне нужен план Б и план В на случай, если план А потерпит неудачу».
Чтобы укрепить эти планы, компания Банча теперь использует программную систему на базе искусственного интеллекта под названием ClimateAi.
Используя текущие и прошлые данные, такие как спутниковые снимки, показания температуры и количества осадков, и объединяя их с прогнозами на будущее, ClimateAi ai дает фермерам максимально точные, адаптированные к местным условиям прогнозы погоды на срок от одного часа до шести месяцев вперед.
Затем он дает рекомендации, когда именно сажать и собирать определенные культуры, и прогнозирует их урожайность.
Компания Shepherd’s Grain начала использовать ClimateAi только в прошлом году, но уже сейчас большинство из более чем 40 фермеров компании используют это приложение.
«Они начинают использовать ClimateAi, чтобы помочь им планировать решения по управлению посевами пшеницы, основной культуры, выращиваемой в регионе», — говорит Банч.
«Перспективный взгляд на погоду помогает нашим производителям решить, какие культуры сажать. Платформа знает, когда сажать и когда урожай начнет цвести и давать семена».
Одна из самых больших проблем, стоящих перед семеноводческой отраслью, заключается в том, как быстрее и дешевле вывести на рынок устойчивые к изменению климата семена, говорит Химаншу Гупта, исполнительный директор компании ClimateAi, расположенной в Сан-Франциско.
«К тому времени, когда некоторые семенные компании сделают это, скажем, через 10–15 лет, климат уже изменится», — говорит Гупта. «Мы торопимся с запуском новых сортов семян».
Он говорит, что ClimateAi помогает им увидеть, как конкретные тестовые семена показали себя в конкретном регионе или местности. «Это может помочь семеноводческим компаниям определить оптимальные места для выращивания семян».
В прошлом году исследование, опубликованное в научном журнале Nature, предупредило о потенциально тяжелых последствиях многочисленных неурожаев, происходящих одновременно по всему миру в результате воздействия изменения климата.
«Одновременные неурожаи в основных регионах-производителях сельскохозяйственных культур представляют угрозу глобальной продовольственной безопасности», — говорится в докладе, подготовленном ученым-климатологом Кай Корнхубером из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета.
Это предупреждение прозвучало в связи с тем, что, по данным Организации Объединенных Наций, к 2050 году население мира достигнет 10 миллиардов человек по сравнению с нынешними восемью миллиардами.
Учитывая растущую нагрузку на сельскохозяйственные культуры и продолжающийся рост населения планеты, может ли ИИ сыграть ключевую роль в разработке новых сортов, которые смогут лучше справляться с экстремальными погодными условиями?
В городе Аруша в Танзании Дэвид Герена, ученый-агроном из Международного центра тропического сельского хозяйства, возглавляет проект под названием «Артемида».
Проект, финансируемый Фондом Билла и Мелинды Гейтс, использует искусственный интеллект для выращивания более устойчивых культур. В частности, ИИ помогает ускорить работу, называемую фенотипированием.
Это визуальное изучение новых сортов сельскохозяйственных культур на основе наблюдений за их характеристиками, например, количеством цветков, стручков или листьев у растения.
«Традиционно на выведение нового сорта сельскохозяйственной культуры уходит около 10 лет», — объясняет Герена. «Но, учитывая темпы изменения климата, эти сроки уже нежизнеспособны».
Он добавляет, что работа по фенотипированию традиционно полагалась на человеческий глаз. «Но люди просто не делают это последовательно и с необходимой степенью точности, чтобы сделать тонкий, но важный выбор растений», — говорит Герена.
«В поле температура может быть выше 30˚C. Это просто утомительно, а усталость влияет на качество данных».
Вместо этого производители, участвующие в проекте, фотографируют свой урожай через приложение на смартфоне. Обученный ИИ сможет быстро анализировать, записывать и сообщать о том, что видит.
«Компьютеры могут пересчитывать каждый цветок или стручок каждого растения каждый день, не уставая», — говорит Герена. «Это действительно важно, поскольку количество цветков на растениях фасоли коррелирует с количеством стручков, которые напрямую влияют на урожайность.
«Данные могут быть очень сложными, чтобы понять, что происходит, но ИИ можно использовать, чтобы разобраться в этих сложных данных и выявить закономерности, показать, где нам нужны ресурсы, показать рекомендации.
«Наши селекционеры считают, что благодаря более точным данным компьютерного зрения ИИ они смогут сократить цикл размножения всего до нескольких лет».
В Северной Каролине Avalo – это компания, занимающаяся сельскохозяйственными технологиями или «агротехнологиями», которая также занимается созданием устойчивых к изменению климата культур. Для этого компания использует искусственный интеллект для изучения генетики сельскохозяйственных культур.
«Наш процесс начинается с геномных данных о сельскохозяйственных культурах, например последовательностей различных сортов», — говорит Ребекка Уайт, главный операционный директор Avalo.
«Например, у разных помидоров есть небольшие различия в геномах, которые придают им разные характеристики, например, разные вкусы и устойчивость к пестицидам. Наша программа машинного обучения способна учесть эти небольшие различия между рядом сортов и увидеть, какие геномы важны для каких признаков».
Используя свою технологию, они смогли создать брокколи, которая созревает в теплице за 37 дней вместо стандартных 45–60 дней, говорит Уайт.
«Брокколи, произведенная в такие сроки, может получить дополнительные циклы роста, что снижает выбросы углекислого газа и улучшает воздействие на окружающую среду».
Avalo, сотрудничающая с компаниями в Азии и Северной Америке, также работает над тем, чтобы сделать рис устойчивым к морозам, а картофель — более устойчивым к засухе.
«Наши основные технологии позволяют выявить генетическую основу сложных признаков с минимальным обучением и с помощью секвенирования и прогнозного анализа быстро и недорого оценить и смоделировать новые сорта растений», — говорит Уайт.
«Мы создаем новые сорта для разнообразных культур, которые выводятся в пять раз быстрее и за небольшую часть затрат по сравнению с традиционной селекцией».
Однако, хотя ИИ может помочь смягчить воздействие погодных условий, связанных с климатом, и повысить устойчивость сельскохозяйственных культур, существует ряд проблем, когда дело доходит до использования ИИ в сельском хозяйстве, говорит Кейт Э. Джонс, профессор экологии и биоразнообразия в Университете. Колледж Лондона.
«Эффективность ИИ в обеспечении продовольственной безопасности также зависит от решения таких проблем, как качество данных, доступность технологий… при этом следует признать, что ИИ является одним из многих инструментов комплексной стратегии устойчивого и жизнестойкого сельского хозяйства».