尽管人们都在关注ChatGPT等新的人工智能工具、监管人工智能的挑战以及超级智能机器的末日场景，但人工智能在许多领域都是一个有用的工具。事实上，它具有造福人类的巨大潜力。
在农业领域，农民越来越多地使用人工智能工具来应对威胁人类健康、环境和粮食安全的挑战。研究人员预测，到2032年，这些工具的市场规模将达到120亿美元。
作为一名研究农业和农村政策的研究人员，我认为农业人工智能有三个很有前景的发展:联邦学习、病虫害检测和价格预测。
汇集数据而不共享数据
机器人、传感器和信息技术越来越多地应用于农业。这些工具旨在帮助农民提高效率，减少化学品的使用。此外，这些工具收集的数据可以用于使用机器学习来改进管理系统和决策的软件。然而，这些应用程序通常需要在涉众之间共享数据。
一项针对美国农民的调查发现，超过一半的受访者表示，他们不信任联邦机构或私营公司处理他们的数据。这种信任的缺乏与人们担心敏感信息被泄露或被用来操纵市场和监管有关。机器学习可以减少这些担忧。
联邦学习是一种根据来自多方的数据训练机器学习算法的技术，而各方不必相互透露他们的数据。通过联合学习，农民将数据放在本地计算机上，算法可以访问这些数据，而不是在中央服务器上共享数据。这种方法增加了隐私并降低了被泄露的风险。
如果能说服农民以这种方式分享他们的数据，他们就可以为一个合作系统做出贡献，帮助他们做出更好的决策，实现他们的可持续发展目标。例如，农民可以将鹰嘴豆作物生长条件的数据汇集在一起，用他们所有的数据训练的模型可以给他们每个人提供更好的鹰嘴豆产量预测，而不是只根据他们自己的数据训练的模型。
检测病虫害
农民生计和全球粮食安全日益受到植物病虫害的威胁。据联合国粮农组织估计，全球每年因病虫害造成的损失总计2900亿美元，全球40%的作物产量受到影响。
农民通常会在作物上喷洒化学品，以预防疾病的爆发。然而，这些化学品的过度使用与对人类健康、土壤和水质以及生物多样性的有害影响有关。令人担忧的是，许多病原体正在对现有的治疗方法产生抗药性，而开发新的治疗方法被证明是困难的。
因此，减少化学品的使用量至关重要，人工智能可能是解决方案的一部分。
国际农业研究中心联盟开发了一款识别病虫害的手机应用程序。这款名为“Tumaini”的应用程序允许用户上传疑似有害生物或疾病的照片，人工智能会将其与包含5万张图片的数据库进行比较。该应用程序还提供分析，并可以推荐治疗方案。
如果与农场管理工具一起使用，这样的应用程序可以提高农民定向喷洒的能力，并提高决定使用多少化学品的准确性。最终，这些效率可能会减少农药的使用，减少抗药性的风险，并防止对人类和环境造成危害的溢出效应。
价格水晶球
市场波动和价格波动影响农民如何投资和决定种植什么。这种不确定性也会阻止农民在新开发项目上冒险。
人工智能可以通过预测价格来帮助减少这种不确定性。例如，来自Agtools、Agremo和GeoPard等公司的服务提供人工智能驱动的农场决策工具。这些工具可以实时分析价格点和市场数据，并向农民提供有助于优化生产的长期趋势数据。
这些数据使农民能够对价格变化做出反应，并使他们能够更有战略地制定计划。如果农民的经济抵御能力得到提高，他们投资新机会和新技术的可能性就会增加，从而使农场和更大的粮食系统都受益。
人工智能的好处
人类的创新总会产生赢家和输家。人工智能的危险是显而易见的，包括有偏见的算法、侵犯数据隐私和操纵人类行为。然而，它也是一种有潜力解决许多问题的技术。
人工智能在农业中的这些应用是农民们感到乐观的一个原因。如果农业产业能够促进这些发明的应用，同时制定强大而明智的框架，以尽量减少危害，人工智能就可以帮助减少现代农业对人类健康和环境的影响，同时帮助改善21世纪的全球粮食安全。
乔·霍利斯是爱荷华州立大学农村社会学和可持续农业专业的博士生。
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希望本篇文章《三种方式让人工智能助力农民应对现代农业挑战》能对你有所帮助！
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