Od wołów, przez konie, traktory, aż po roboty: rolnictwo czeka kolejna innowacyjna rewolucja – tym razem związana ze sztuczną inteligencję. Już dziś „Farmdroidy” pomagają oczyszczać pola z chwastów, a automatyczne systemy wspierają rolników w zarządzaniu produkcją. A to dopiero ułamek możliwości AI.
W holenderskiej prowincji Zeeland robot szybko porusza się wzdłuż zagonów słoneczników, szalotek i cebuli. Pracuje niestrudzenie, dzień po dniu, na 15-hektarowym gospodarstwie prowadzonym przez Marka Buijze. Holender jest jednym z nielicznym właścicieli robotów rolniczych w Europie. Ale taki widok może się wkrótce stać normalnością.
Około 12 tys. lat temu nastąpił koniec epoki łowców-zbieraczy. Osiadłe rolnictwo zwiastowało, mającą wkrótce nastąpić, znaczną poprawę jakości życia ludzi. Na przestrzeni wieków ten obszar działalność człowieka nieustannie ewoluował dzięki postępowali technologicznemu i coraz szerszej wiedzy na temat upraw i hodowli.
Jednak w pierwszych dekadach XXI wieku rolnictwo wolniej niż inne branże podążało za nowym trendem rodem z filmów science fiction, tj. sztuczną inteligencją (AI). I chociaż nowoczesne farmy korzystają już dość powszechnie z zautomatyzowanych chatbotów, systemów rozpoznawania twarzy czy automatycznej kontroli magazynów, to AI w rolnictwie wciąż znajduje się na wczesnym etapie rozwoju. To może się zmienić dzięki postępom w badaniach, które pokazują, że roboty są w stanie przejmować coraz więcej zadań – od zwykłych prac polowych, po wczesne wykrywanie chorób upraw.
„Dzięki robotowi pielenie można zakończyć w ciągu jednego do dwóch dni. Ręczne wykonanie tego zadania zajęłoby 4-5 pracownikom około tygodnia”. – wyjaśnia Buijze. Jego Farmdroid korzysta z GPS i jest wielofunkcyjny. Za pomocą jednego przycisku można go wysłać w konkretne miejsce i zlecić najpilniejsze prace.
Zdaniem francuskiego agronoma Bertranda Pinela rolnictwo w Europie będzie wymagało znacznie większego wykorzystania sztucznej inteligencji, aby było produktywne, konkurencyjne i ekologiczne – a więc spełniało trzy główne cele unijne w sektorze wartym 190 miliardów euro rocznie. Jednym z powodów wzrostu zainteresowania robotami jest konieczność rezygnacji z herbicydów i powrót do eliminacji chwastów w staromodny sposób – poprzez mechaniczne pielenie. Czynność nie tylko przyziemną, ale także żmudną i czasochłonną. Z kolei w winnicach sięga się po maszyny ze względu na częsty brak pracowników do przycinania winorośli.
„W obu przypadkach roboty by się przydały”. — powiedział Pinel, który jest kierownikiem projektów badawczo-rozwojowych we francuskiej firmie Terrena Innovation. – „Taki jest nasz pomysł na przyszłość europejskiego rolnictwa”.
Terrena Innovation to jedna z kilkunastu firm biorących udział w unijnym projekcie ROBS4CROPS, zrzeszającym około 50 ekspertów i 16 partnerów instytucjonalnych. Celem inicjatywy jest rozwój pionierskich technologii w gospodarstwach rolnych Holandii, Grecji, Hiszpanii i Francji.
Według Fritsa van Everta, koordynatora ROBS4CROPS i badacza z Uniwersytetu Wageningen w Holandii, zastosowanie sztucznej inteligencji w rolnictwie może się szczególnie opłacać w przypadku prac, które należy powtarzać przez cały rok, jak np. pielenie. – „Jeśli uprawiasz rośliny takie jak ziemniaki, zazwyczaj sadzisz je raz w roku na wiosnę, jesienią zbierasz plony, ale odchwaszczanie musi odbywać się od sześciu do dziesięciu razy w roku. Do tego dochodzi kwestia wydajności. Maszyny zwykle działają szybciej niż człowiek”.
Roboty rolnicze zyskują na popularności nie tylko ze względu na ich szybkość, ale prawdopodobnie również z powodu braku rąk do pracy. Jeszcze zanim inflacja i ceny nawozów zaczęły gwałtownie rosnąć w wyniku gwałtownych zawirowań na rynku surowców energetycznych, rolnicy w całej Europie zmagali się z innym problemem – pozyskaniem wystarczającej liczby pracowników polowych, w tym pracowników sezonowych.
„To jedna z największych przeszkód w nowoczesnym rolnictwie”. – powiedział van Evert. – „W dzisiejszych czasach coraz trudniej znaleźć osoby chętne do pracy na polu, a jeśli nawet uda się zatrudnić pracowników, to koszty ich wynagrodzenia są bardzo duże. Roboty, takie jak autonomiczne traktory, pozwalają pokonać te ograniczenia”.
Ideą ROBS4CROPS jest stworzenie systemu, w którym istniejące maszyny rolnicze zostaną zmodernizowane tak, aby mogły współpracować z robotami rolniczymi. Pierwszym krokiem jest opracowanie danych – obrazów lub filmów – do formatów odpowiednich dla AI. Uzyskane w ten sposób duże ilości informacji będą wykorzystywane przez jednostkę centralną do podejmowania „inteligentnych” decyzji oraz planowania i przewidywania co, gdzie i ile jest jeszcze do zrobienia. A autonomiczne maszyny w trakcie prac mogą gromadzić i przechowywać kolejne dane, stając się „inteligentniejsze”.
Francisco Javier Nieto De Santos, koordynator innego unijnego projektu FLEXIGROBOTS, jest pod szczególnym wrażeniem modelu robota pobierającego próbki gleby, który na miejscu przeprowadza jej analizę i dostarcza wyniki w ciągu kilku minut. W normalnym trybie próbki pozyskuje się ręcznie, następnie dostarcza do laboratorium i kilka dni czeka na raport. – „Ostatecznie korzyści płynące z tego rodzaju technologii wykroczą poza przemysł rolniczy i dotrą do ogółu społeczeństwa poprzez zwiększenie ogólnej podaży żywności”.
Głównym celem projektu FLEXIGROBOTS jest wsparcie rolników w walce z grzybami i szkodnikami. Jednym z rozwiązań są drony, które mogą wykryć chore rośliny z powietrza i tym samym zapobiec rozwojowi zarazy. Usunięcie zainfekowanego osobnika na czas pozwala uratować plony i zapewnić właścicielowi odpowiednie zyski. Tutaj również kluczem do rozwoju technologii jest łączenie systemów. Udostępniając dane zebrane przez drony robotom lub wprowadzając te informacje do centralnej jednostki, rozwijamy AI maszyn i zwiększamy ich wydajność.
Chociaż Bertrand Pinel sugeruje, że rolnictwo nie będzie w przyszłości polegać tylko i wyłącznie na robotach i sztucznej inteligencji, to jest pewien rewolucyjnego wpływu tych technologii. – „Mam nadzieję, że za kilkanaście lat rolnicy będą mogli po prostu umieścić kilka małych robotów na polu i pozwolić im pracować przez cały dzień”.
Artykuł został pierwotnie opublikowany w Horizon, czasopiśmie UE poświęconym badaniom i innowacjom: https://ec.europa.eu/research-and-innovation/en/horizon-magazine/futuristic-fields-europes-farm-industry-cusp-robot-revolution.
Zdjęcie główne: Jason Leung | Unsplash.
