【热点】兰玉彬教授:农业人工智能中外差距比较分析

文摘   2024-10-19 11:06   北京  

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研究作者及单位详情如上图

1.前沿基础

与国外相比,我国农业机器人的研究与开发尚处于起步阶段。美国早在 20 世纪40 年代就基本实现了农业机械化,80 年代末开始农机自动驾驶研究,目前大部分智能农机根据卫星、无人机等进行数据收集、分析、模型创建,基于智能决策系统预测作物产量、需水量以及施肥量等。中国智能农机研究起步较晚,与美国存在较大差距。20 世纪 90 年代中期,国内才开始农业机器人的研发。目前我国已开发出的农业机器人有耕耘机器人、除草机器人、施肥机器人、喷药机器人、蔬菜嫁接机器人、收割机器人、采摘机器人等。我国农业机器人的推广,主要集中在大田作业中自动驾驶农机,以及农业植保无人机的应用等。作为一种新型智能农机,农用无人机在我国虽起步较晚,但发展迅速,目前无人机产业已处于全球领跑水平。在无人机制造领域,国内制造商已领先抢占世界市场。2019 年,全国有 7 000 多家无人机企业获民用无人驾驶航空器经营许可证,交易规模突破 500 亿元。其中,以深圳为代表的珠三角地区走在行业前列。


 人工智能发展包括基础层、技术层和应用层。相比美国的人工智能全产业布局特征,我国发展主要集中在应用层,在技术层和基础层只是局部有所突破,迫切需要全面提升整体研发体系以及行业应用模式。在国家政策支持以及市场驱动下,中国的人工智能发展十分迅速。近 5 年中国在国际杂志上发表的有关机器视觉在农业领域应用的文章和专利数量保持高度增长,在数量上已经赶超美国,但文章的被引率总体低于美国美国的研究侧重于基础理论,中国侧重于实际应用。 

2.核心技术 

在现代农业技术应用中,中美在自动化技术水平、信息化服务技术水平、农机作业效率等诸多方面存在差距。然而,即使是发达国家,农业智能化、无人化也处于早期发展阶段。机器视觉和深度学习技术是近几年来农业人工智能研究的核心,在农业种植和养殖等领域具有广泛的应用空间。云智能与边缘智能的融合正在加速机器视觉和深度学习在农业生产中的落地应用。农业认知计算技术将成为未来农业人工智能的研究方向。

3.重大产出

从产品竞争力来看,美国已实现农业的高度机械化、数字化、信息化和自动化,其大型高端农机产品技术遥遥领先于我国我国已研发出具有国际领先技术水平及自主知识产权的多款新型农用无人机。我国农用无人机飞控技术现处于全球领跑地位,无人机装备总量和作业面积都位列全球第一。美国无人机在农业上的应用侧重于信息采集和农田监管,而中国常见的是植保作业。美国的农业机器人产品相对成熟,很多产品取得了广泛的应用成果。我国研制出的农业机器人大多存在功能单一、成本偏高、实际应用较少等问题,与美国相比,在可靠性、精度和效率方面也有一定的差距,特别是在智能化程度和实际应用方面更是差距明显。(鉴于篇幅有限,本推文主要介绍上述内容,原文还包括农业人工智能主要技术、研究现状、面临的挑战等内容,本公众号后台回复“359”即可轻松获取本文研究完整内容) 

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信息来源:

兰玉彬,王天伟,陈盛德等.农业人工智能技术:现代农业科技的翅膀[J].华南农业大学学报.

编辑:肖雅


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