"Ce rendement élevé démontre le potentiel de l'IA dans l'agriculture, en particulier pour améliorer l'efficacité des ressources, le rendement des cultures et réduire le besoin d'une surveillance humaine continue", a déclaré Kenneth Kenneth, aujourd'hui PDG de Koidra, un fournisseur d'automatisation intelligente des serres utilisant l'IA. .

En 2018, une équipe dirigée par Kenneth s'est classée première lors du premier Autonomous Greenhouse Challenge avec un rendement de 51.25 kg/m2 en moins de quatre mois. À l'époque, Kenneth travaillait chez Microsoft Research sur des recherches sur l'apprentissage par renforcement dans le monde réel, en se concentrant sur les applications dans l'optimisation énergétique des centres de données et l'agriculture en environnement contrôlé.

La victoire de l'équipe lors du premier Autonomous Greenhouse Challenge de WUR a constitué une étape importante dans l'exploration de la manière dont la technologie peut être intégrée aux pratiques de culture traditionnelles. Elle a également joué un rôle clé dans la création de Koidra.

Le Dr Kenneth Tran (deuxième à gauche) a dirigé l'équipe Sonoma, qui a remporté le premier défi international des serres autonomes en cultivant avec succès des concombres de serre aux Pays-Bas pendant quatre mois tout en opérant à distance depuis Redmond, Washington.

Le défi, organisé par l'Université et la Recherche de Wageningen aux Pays-Bas, était la première fois que des concombres étaient cultivés à distance grâce à l'intelligence artificielle. Cinq équipes internationales représentant neuf pays ont dû cultiver des concombres sur un espace de 96 mètres carrés. L’objectif était de maximiser le profit net et de minimiser l’utilisation des ressources.

Un sixième compartiment de serre a été contrôlé par des producteurs néerlandais expérimentés et a servi de référence.

Chaque équipe contrôle à distance les actionneurs (pour le chauffage, la ventilation, les écrans, l'éclairage, la brumisation, l'approvisionnement en CO2, l'approvisionnement en eau et en nutriments) à l'aide d'algorithmes d'IA. Celles-ci variaient selon les équipes, conduisant à des stratégies de culture, de climat et d'irrigation différentes, ainsi qu'à des rendements variables et à des efficacités d'utilisation des ressources.

L'équipe Sonoma de Kenneth s'est démarquée en se concentrant sur une intégrale de lumière quotidienne élevée tout en optimisant la lumière artificielle, la température et le CO2. Ils ont obtenu le rendement le plus élevé et ont maintenu une utilisation efficace de la lumière.

L'équipe Sonoma a réalisé le rendement le plus élevé parmi les 5 équipes en compétition au Défi des serres autonomes 2018.

En plus d'avoir le rendement le plus élevé, Team Sonoma a battu tous les autres concurrents en termes de profit et de durabilité. Par rapport au producteur de référence, leur gain de bénéfice net était de 17 %.

Le rôle croissant de l’IA dans l’agriculture durable
L’intégration de l’IA dans l’agriculture en environnement contrôlé marque une nouvelle ère dans la production végétale. Le parcours de l’IA, de l’exploration théorique à l’application pratique, en est encore à ses débuts. Cependant, les données issues des études et des essais continuent de montrer des signes positifs.

Les implications de l’IA vont bien au-delà de l’augmentation des rendements et de l’efficacité. Il joue un rôle crucial en soutenant un processus décisionnel complexe qui s’adapte aux exploitations agricoles de toutes tailles et de tous niveaux d’expérience.

Les producteurs experts, armés d’outils d’IA, peuvent désormais former plus efficacement les nouveaux producteurs et établir des procédures opérationnelles standard, garantissant ainsi un niveau plus élevé de pratiques de culture à tous les niveaux. Cette technologie responsabilise également les nouveaux producteurs, en leur fournissant les outils et la confiance dont ils ont besoin pour prendre des décisions éclairées dans le processus agricole.

De plus, l’IA aide les producteurs à s’adapter et à apprendre de nouvelles cultures, un processus auparavant long et risqué. Cette adaptabilité rapide est cruciale dans le paysage agricole actuel, où les demandes du marché et les conditions climatiques sont en constante évolution.

D’un point de vue financier, les avantages de l’IA dans l’agriculture peuvent être quantifiés de deux manières significatives : une augmentation des revenus par mètre carré par an et des économies de dépenses par mètre carré par an. Le premier objectif est obtenu grâce à des rendements plus élevés et à des produits de meilleure qualité, qui représentent une prime sur le marché. Ce dernier objectif est réalisé grâce à une utilisation plus efficace des ressources, telles que l’eau, les nutriments et l’énergie, ce qui entraîne des réductions substantielles des coûts.

Ces rendements financiers ne sont pas seulement hypothétiques. Ils sont activement démontrés dans des applications réelles, comme en témoignent les essais et les collaborations entre des sociétés d’IA telles que Koidra et des opérations de croissance à grande échelle.

Application de la lutte autonome aux concombres dans le cadre du AGROS Projet

Développement continu de serres à concombres basées sur l'IA
Actuellement, WUR continue d'explorer les systèmes de serres autonomes à travers son projet AGROS. L’objectif principal est de créer une serre de concombre autonome où la culture est contrôlée à distance grâce à l’IA. Ce projet intègre des algorithmes intelligents et des capteurs avancés pour surveiller les caractéristiques clés des cultures, aidant ainsi les décisions pour une culture rentable.

Un essai de validation s'est terminé en août de cette année. L’expérience consistait à cultiver des concombres Hi Power dans trois compartiments de serre en utilisant différentes méthodes. Un compartiment était contrôlé par les producteurs à l’aide de méthodes traditionnelles, tandis que les deux autres utilisaient des algorithmes d’IA : un jumeau numérique et un algorithme d’apprentissage par renforcement (RL).

• Le compartiment des producteurs, qui fonctionnait sur la base des connaissances actuelles et des meilleures pratiques des producteurs, a réalisé le bénéfice net le plus élevé. Cela a prouvé l’efficacité de l’expertise traditionnelle dans les stratégies de culture et d’irrigation.
• Le compartiment Digital Twin, qui simulait les réponses des cultures et du climat, utilisait des données en temps réel pour équilibrer les coûts et les avantages. Même s'il produisait moins de concombres, il était efficace en termes de consommation d'électricité, ce qui entraînait le coût par kWh d'électricité le plus bas.
• Dans le compartiment RL, l'algorithme contrôlait la climatisation de manière autonome, en ajustant des facteurs tels que l'éclairage, la concentration de CO2 et le chauffage. Bien qu’il n’ait pas été formé pour l’irrigation et la taille des fruits, il s’est bien adapté aux variations de température et a montré une bonne production fruitière.

«Cet essai a confirmé que les systèmes de contrôle autonomes, tels que les algorithmes Digital Twin et RL, peuvent gérer efficacement les environnements de serre», a déclaré Anja Dieleman, chef de projet AGROS et chercheuse au sein de l'unité commerciale de WUR, Greenhouse Horticulture. « Les prochaines étapes consistent à intégrer des données continues et automatisées provenant de capteurs climatiques et de cultures pour améliorer ces systèmes. »

GLG a obtenu un 19.6 % d'augmentation du rendement dans les concombres en utilisant les solutions de culture autonome de Koidra

Du côté des producteurs commerciaux, l’année dernière, Koidra s’est associé à Great Lakes Greenhouses Inc. (GLG), l’un des plus grands exploitants de serres d’Amérique du Nord, pour voir dans quelle mesure l’augmentation du rendement est possible avec une serre de concombre autonome.

Koidra applique ses solutions innovantes, dont le DataPilot ainsi que KoPilot systèmes, pour optimiser les conditions de croissance chez GLG. DataPilot joue un rôle crucial dans ce processus en intégrant et en gérant de grands ensembles de données, essentiels à une prise de décision éclairée. Ces ensembles de données, stockés sur le cloud et visualisés sur un tableau de bord, fournissent un aperçu complet des conditions environnementales.

Pendant ce temps, KoPilot, tirant des enseignements de ces données, prend des décisions en temps réel et renvoie les points de consigne à l'ordinateur climatique. Cela permet des ajustements dynamiques. La synergie entre DataPilot ainsi que KoPilot permet au système de s'adapter de manière transparente aux conditions changeantes et d'optimiser les opérations de manière dynamique, garantissant ainsi un environnement de croissance optimal à tout moment.

L'essai a duré trois mois et a abouti à une augmentation du rendement de 19.6 % par rapport à la zone contrôlée exploitée manuellement par des producteurs experts. Dans le même temps, GLG a réduit son coût unitaire d’électricité d’environ 17 % dans la zone contrôlée par l’IA.

L'amélioration du rendement a été obtenue grâce au contrôle 24h/7 et 2j/XNUMX de la température, de l'humidité et des niveaux de COXNUMX. Aucun éclairage supplémentaire n'a été utilisé.

« En matière d'optimisation, nous nous concentrons toujours sur le rendement », a déclaré Mark Reimer, directeur de la recherche et du développement commercial de GLG. "Mais lorsque nous pouvons ajouter un pourcentage d'augmentation du rendement sans augmenter notre empreinte de serre, c'est là que nous bénéficions de cette technologie."

La source: Hortidaily.com

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À propos de Koidra Inc.

Koidra Inc. est une société de contrôle autonome dont le logiciel aide les producteurs à augmenter les rendements, à réduire les ressources et à promouvoir une agriculture durable. Prenant en charge la technologie de copilote IA, ce logiciel s'intègre parfaitement à tous les ordinateurs climatiques existants.

Koidra a remporté des victoires consécutives dans le prestigieux Défis des serres autonomes (AGC) par l'Université et la Recherche de Wageningen aux Pays-Bas. Surpassant les cultivateurs expérimentés, l’entreprise a obtenu des rendements inégalés grâce à ses solutions d’IA.

Koidra a obtenu des subventions d'organismes réputés, notamment le USDA, pour son travail innovant. En intégrant l'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique, l'IoT et les connaissances d'experts, l'entreprise a développé des outils avancés et robustes. Ces outils permettent aux producteurs et aux fabricants d'atteindre leurs objectifs de production et de durabilité tout en minimisant les coûts.