隨著我們進入機器學習的新技術時代，人工智能和農業正變得密不可分。它帶來了令人興奮的無限可能性：從種子發芽，到保持作物的完整性，再到實際的收獲過程。聯合國估計，到2050年，全球人口將增加到97億人以上，那時很多饑餓的人口需要養活。相比于人口的大量增長，耕地面積只會增加4%。因此，解決辦法不是擴大農田來種植莊稼和飼養牲畜，而是更有效地利用現有的土地。

回顧過去，我們看到大約70年前“綠色革命”的開始，它帶來了灌溉系統的改善，農田機械化的方法，以及新型的人造肥料。這些因素的疊加起來提高了糧食產量，據估計，全球約有10億人從饑餓中獲救。

這種快速發展帶來了許多好處，如更高的產量，但也有許多負面因素：在有農場的地方，殺蟲劑、化肥的過度使用和動植物生物多樣性減少的情況都發生了。同時，那些耕作方法加在一起，向地球上的小溪和河流注入了大量的毒素，也耗盡了土壤的自然肥力。可持續農業和糧食問題專家Danielle Nierenberg說：“這些方法從來沒打算長期使用。”如果我們要繼續保持糧食生產的穩定和充足，就必須進行變革。

目前，全球20%的人口受雇于農業綜合企業，這是一個價值3萬億美元的產業。但是我們如何進行這個變換呢？答案可以在人工智能和農業的交匯處找到。在本文中，我們將研究世界范圍內這些新型的機器學習技術在農業各個解決方案中是如何推動食品生產的。現在讓我們來看看人工智能怎樣改善了發展中國家和已經領先的西方國家的農業狀況。

如果我們想要有最好的作物，那么這一切都取決于我們種植的種子的基因。Monsanto公司現在正在使用人工智能掃描具有最理想特性的種子的DNA序列。農民將不再需要投入時間和精力來進行種子的交叉變異實驗，因為現在有計算機程序可以為他們進行這種分析。

在美國，Trace Genomics也在追隨他們的腳步，采用基于人工智能的技術來研究土壤弱點和作物缺陷。植物要想正常生長，就需要持續不斷的水供應。在世界上雨水和淡水稀少或不可靠的地區，種植作物尤其困難。就像你的花園灑水器可以設置定時器一樣，現代的人工智能灌溉方法比這更進一步。

他們可以通過農業環境中的機器學習技術實時跟蹤土壤中的水分含量，從而準確地知道何時向作物提供水，以及如何合理節約水的消耗。這意味著農民有更多時間來做其他的重要工作，而不必費心親自灌溉作物。據估計，地球上約70%的淡水供應用于農業生產，因此更有效地管理淡水供應將對如何利用這一寶貴資源產生連鎖反應。

根據農業綜合企業的性質，一個農場大約40%的利潤用于體力勞動和工資。人工智能可以大幅減少這一數字，因為一旦購買了機器，它們就會隨著時間的推移為自己買單。有兩個機器收割的例子來自Harvest CROO Robotics，它創造了采摘成熟草莓的硬件，以及擁有可以收割蘋果園的機器的豐富技術。這種類型的人工智能將感知和動作結合在一起，因此自主機器可以看到需要收獲什么，然后繼續執行收獲的動作。

像VineView所使用的智能攝像頭，可以在很遠的地方為農民提供反饋和信息——從作物生長受阻和缺水到土壤條件和病蟲害監測。未來的農民不再需要步行數英里穿過他們的莊稼和農田來評估它的狀況——而是用無人機在幾分鐘內飛去所關注的地區。到2027年，農業無人機的市場份額預計將接近5億。無人駕駛拖拉機也將成為現實，在沒有真人指導的情況下，通過編程使其以一定的速度行駛，同時以有效的方式執行特定任務。

由于“Alexa”類型的系統為農民的所有問題提供了解決方案，人工智能可以成為農民最好的朋友。建立農業的知識數據庫，并能向其詢問從動物疾病到土壤質量的一切問題。這樣的基礎可以學習正確的解決方案和回答問題，然后可以有效地與業務中的其他人共享。當農業在很大程度上實現自動化時，數據共享無疑將具有重要性。訓練系統需要數據，特別是人工智能算法的數據非常有價值。

近年來，農業數據聯盟(Agricultural Data Coalition)已成立，旨在幫助農民掌握信息和數據處理技術，以便從研究人員到農場主、農作物買家和保險公司等所有人都能共同努力，提高產量，從而提高所有人的利潤。得益于人工智能技術，總體產量得以提高，將人工智能應用于農業的最終目標是提高每平方英尺的作物產量。

產量的提高主要是通過模仿人類認知的算法實現的，在分析大數據時，將農業中的機器學習技術帶到最前沿，并利用它做出有效的決策。這些數學人工智能公式可以通過決定作物從播種到收獲的最佳操作過程來幫助提高作物產量。人工智能解決方案在農業領域的技術有很多，而且具有幾乎無限的潛力。農業傳感器可以看到外形，識別語音命令和操作視覺感知能力來收集所需的數據。

信息管理系統控制收集的數據，并允許人工智能軟件基于深度學習技術和機器學習通過預測分析做出決策。這些數據可以用于專門為農業綜合企業制造的硬件，比如自動無人機和自動駕駛汽車。充分利用收集到的數據，能為農民提供最好的服務。農業領域的人工智能解決方案要想在這一領域起飛，就需要在農業實踐中集成人工智能的多方優勢。