佛羅里達大學(xué)已著手開發(fā)面向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的AI應(yīng)用

研究人員正在與企業(yè)共同開發(fā)智能噴灑系統(tǒng)，旨在幫助拯救該州的柑橘作物，佛羅里達州的橘汁生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)體驗到了 AI 帶來的好處。

素有“陽光之州”美譽的佛羅里達州每年有價值 90 億美元的柑橘作物受到果實潰瘍病的侵害，研究人員和企業(yè)正在利用 AI 來幫助拯救這個全美最大的橘汁生產(chǎn)基地。

佛羅里達大學(xué)的研究人員已經(jīng)著手開發(fā)面向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的 AI 應(yīng)用。這項技術(shù)是用于智能噴灑機的計算機視覺，現(xiàn)已獲得許可，并由一家名為 CCI 的農(nóng)業(yè)設(shè)備公司進行試點測試部署。

這些工作成果有望幫助農(nóng)民防治所謂的“柑橘黃龍病”。這種病害是由一種名為亞洲柑橘木虱的昆蟲攜帶的細菌所引起的，給世界各地的農(nóng)場都來了沉重打擊。

柑橘黃龍病會造成柑橘葉片呈斑駁狀且果實為青果，并會迅速席卷整個果園。

這家農(nóng)業(yè)設(shè)備供應(yīng)商目睹了佛羅里達州農(nóng)民的慘重損失 —— 因柑橘黃龍病的侵染，這些農(nóng)民有三分之一的果園遭受侵害。

佛羅里達大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物工程系助理教授 Yiannis Ampatzidis 表示：“這種病害對佛羅里達州、加利福尼亞州、巴西、中國、墨西哥均產(chǎn)生了巨大的影響 —— 全世界都在與柑橘危機作斗爭。”

精準農(nóng)業(yè)施肥

Ampatzidis 教授與一個專注于農(nóng)業(yè)自動化的研究團隊合作，開發(fā)了用于預(yù)測作物產(chǎn)量并減少農(nóng)藥使用的 AI 應(yīng)用，可通過在現(xiàn)場部署的 Jetson AI 平臺上運行該團隊的圖像識別模型進行推理。

“我們的目標是使用 Jetson Xavier 來檢測果樹的植株大小和葉子密度，從而即時優(yōu)化農(nóng)用噴灑機上的噴嘴流量，” Ampatzidis 教授稱，“此外，我們還能利用它來計算果實密度、預(yù)測產(chǎn)量和研究用水量及 pH 值。”

有機農(nóng)產(chǎn)品日益受到青睞，更具可持續(xù)性的耕作方法漸漸普及，這吸引了一眾初創(chuàng)公司在 AI 領(lǐng)域深耕，致力于造福企業(yè)和地球。將 NVIDIA GPU 用于訓(xùn)練和推理的農(nóng)業(yè)公司有 John Deer 旗下的 Blue River、FarmWise、SeeTree 和 Smart Ag 等。

與許多公司一樣，佛羅里達大學(xué)和 CCI 也在開發(fā)部署在 NVIDIA Jetson 邊緣 AI 平臺上的應(yīng)用。而佛羅里達大學(xué)志存高遠，想要促進 AI 發(fā)展，造福一方。

佛羅里達大學(xué)和 NVIDIA 共同策劃在學(xué)術(shù)界打造一臺世界上最快的 AI 超級計算機之一，其處理能力可達到 700 petaflop。HiPerGator AI 現(xiàn)已上線，其基于 NVIDIA DGX 系統(tǒng)和 NVIDIA Mellanox 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建而成，可為佛羅里達大學(xué)的精準農(nóng)業(yè)研究提供強勁動力。

這臺新型超級計算機的問世離不開校友、NVIDIA 創(chuàng)始人 Chris Malachowsky 捐贈的 2500 萬美元以及 NVIDIA 提供的價值 2500 萬美元的硬件、軟件、培訓(xùn)和服務(wù)。

佛羅里達大學(xué)是 NVIDIA 應(yīng)用研究加速器計劃的成員，基于NVIDIA 平臺進行 GPU 加速應(yīng)用部署的企業(yè)及其與NVIDIA合作開展的應(yīng)用研究，將獲得該計劃的支持。

部署機器人噴灑機

為了抗擊柑橘黃龍病，農(nóng)民們必須迅速行動起來，清除病樹，防止病害進一步擴散。如今，許多果園每排果樹相鄰兩棵之間都留有空隙。因此，傳統(tǒng)的噴灑機沿整排均勻地施用農(nóng)藥，往往會噴灑過量，這樣會浪費資源并造成不必要的環(huán)境污染。

佛羅里達大學(xué)研究人員為果園中使用的噴灑機開發(fā)了一套傳感器系統(tǒng)，該系統(tǒng)由激光雷達和攝像頭組成。這些傳感器會向 NVIDIA Jetson AGX Xavier 提供數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)可在瞬間處理數(shù)據(jù)并推斷出噴灑機是否在對準果樹噴灑，從而實現(xiàn)自主噴灑。

CCI 銷售專家 Kieth Hollingsworth 表示：” 該系統(tǒng)可實時調(diào)整以關(guān)閉或開啟作物保護產(chǎn)品或肥料的施用，并根據(jù)植株大小調(diào)整噴灑量。此舉既可減少過量噴灑造成的浪費，也可減少最終被沖入地下水的廢料。我們還可以根據(jù)在果樹上看到的柑橘數(shù)量來預(yù)測產(chǎn)量?！?/p>

實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技 AI 的商業(yè)化

CCI 在八年前開始與佛羅里達大學(xué)合作，在過去的幾年里，該公司一直在與該大學(xué)致力于將其基于紅外激光的噴灑系統(tǒng)升級為搭載 AI 的系統(tǒng)。

Hollingsworth 表示客戶也寄希望于 CCI 另辟蹊徑來攻克這一難題。

通過與 NVIDIA 的應(yīng)用研究加速器計劃合作，CCI 獲得了有關(guān) Jetson Xavier 的技術(shù)指導(dǎo)，該工具加快了他們的研究進度，幫助他們?nèi)〉昧思夹g(shù)上的飛躍。

柑橘行業(yè)資深人士 Hollingsworth 表示：“ AI 是對抗這種農(nóng)作物病害的有用工具，多年來，這種病害已在某種程度上降低了橘汁的甜度。人們不知道柑橘栽培起來有多么復(fù)雜，也不知道生產(chǎn)和榨取一杯橘汁需要哪些工作。”

原文標題：AI 在果汁生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用：佛羅里達大學(xué)利用計算機視覺技術(shù)防治柑橘病害

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責任編輯：haq