Kenneth Kenneth, hiện là Giám đốc điều hành của Koidra, nhà cung cấp tự động hóa nhà kính thông minh sử dụng AI, cho biết: “Năng suất cao này chứng tỏ tiềm năng của AI trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên, năng suất cây trồng và giảm nhu cầu giám sát liên tục của con người”. .

Năm 2018, một nhóm do Kenneth dẫn đầu đã đứng đầu tại Thử thách nhà kính tự động khai mạc với năng suất 51.25 kg/m2 trong vòng chưa đầy bốn tháng. Vào thời điểm đó, Kenneth làm việc tại Microsoft Research về nghiên cứu học tập tăng cường trong thế giới thực, tập trung vào các ứng dụng trong tối ưu hóa năng lượng của trung tâm dữ liệu và nông nghiệp môi trường được kiểm soát.

Chiến thắng của nhóm tại Thử thách nhà kính tự trị đầu tiên của WUR là một bước tiến quan trọng trong việc khám phá cách tích hợp công nghệ vào các phương pháp trồng trọt truyền thống. Nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc thành lập Koidra.

Tiến sĩ Kenneth Tran (thứ hai từ trái sang) dẫn đầu Đội Sonoma, đội đã giành chiến thắng trong Thử thách nhà kính tự trị quốc tế đầu tiên nhờ trồng thành công dưa chuột trong nhà kính ở Hà Lan trong bốn tháng khi hoạt động từ xa từ Redmond, WA.

Thử thách do Đại học & Nghiên cứu Wageningen ở Hà Lan tổ chức là lần đầu tiên dưa chuột được trồng từ xa bằng trí tuệ nhân tạo. Năm đội quốc tế đại diện cho chín quốc gia được yêu cầu trồng dưa chuột trong không gian rộng 96 mét vuông. Mục tiêu là tối đa hóa lợi nhuận ròng và giảm thiểu việc sử dụng tài nguyên.

Ngăn nhà kính thứ sáu được điều khiển bởi những người trồng trọt Hà Lan có kinh nghiệm và được dùng làm tài liệu tham khảo.

Mỗi đội điều khiển từ xa các bộ truyền động (để sưởi ấm, thông gió, sàng lọc, chiếu sáng, phun sương, cung cấp CO2, nước và cung cấp chất dinh dưỡng) bằng thuật toán AI. Những điều này khác nhau giữa các nhóm, dẫn đến các chiến lược trồng trọt, khí hậu và tưới tiêu khác nhau, cũng như năng suất và hiệu quả sử dụng tài nguyên khác nhau.

Nhóm Sonoma của Kenneth nổi bật nhờ tập trung vào tích phân ánh sáng hàng ngày cao đồng thời tối ưu hóa ánh sáng nhân tạo, nhiệt độ và CO2. Họ đạt được năng suất cao nhất và duy trì việc sử dụng ánh sáng hiệu quả.

Đội Sonoma đạt thành tích cao nhất trong 5 đội thi đấu tại giải Thử thách nhà kính tự trị 2018.

Bên cạnh việc có năng suất cao nhất, Team Sonoma còn đánh bại tất cả các đối thủ khác về lợi nhuận và tính bền vững. So với tiêu chuẩn của người trồng trọt tham chiếu, mức tăng lợi nhuận ròng của họ là 17%.

Vai trò ngày càng tăng của AI trong nông nghiệp bền vững
Việc tích hợp AI vào nông nghiệp môi trường được kiểm soát đánh dấu một kỷ nguyên mới trong sản xuất cây trồng. Hành trình của AI từ khám phá lý thuyết đến ứng dụng thực tế vẫn đang ở giai đoạn đầu. Tuy nhiên, dữ liệu thu được từ các nghiên cứu và thử nghiệm vẫn tiếp tục cho thấy những dấu hiệu tích cực.

Ý nghĩa của AI vượt xa năng suất và hiệu quả tăng lên. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ quá trình ra quyết định phức tạp, có thể thích ứng với các trang trại thuộc mọi quy mô và trình độ kinh nghiệm.

Những người trồng trọt chuyên nghiệp, được trang bị các công cụ AI, giờ đây có thể đào tạo những người trồng mới một cách hiệu quả hơn và thiết lập các quy trình vận hành tiêu chuẩn, đảm bảo tiêu chuẩn cao hơn về thực hành trồng trọt trên diện rộng. Công nghệ này cũng trao quyền cho những người trồng trọt mới, cung cấp cho họ những công cụ và sự tự tin mà họ cần để đưa ra những quyết định sáng suốt trong quy trình nông nghiệp.

Ngoài ra, AI hỗ trợ người trồng thích nghi và học hỏi các loại cây trồng mới, một quá trình trước đây tốn nhiều thời gian và nhiều rủi ro. Khả năng thích ứng nhanh chóng này rất quan trọng trong bối cảnh nông nghiệp ngày nay, nơi nhu cầu thị trường và điều kiện khí hậu luôn thay đổi.

Từ góc độ tài chính, lợi ích của AI trong nông nghiệp có thể được định lượng theo hai cách quan trọng: tăng doanh thu trên mỗi mét vuông mỗi năm và tiết kiệm chi phí trên mỗi mét vuông mỗi năm. Điều đầu tiên đạt được nhờ năng suất cao hơn và sản phẩm chất lượng tốt hơn, dẫn đến giá cao hơn trên thị trường. Điều thứ hai được thực hiện thông qua việc sử dụng hiệu quả hơn các nguồn tài nguyên như nước, chất dinh dưỡng và năng lượng, dẫn đến giảm chi phí đáng kể.

Những lợi nhuận tài chính này không chỉ là giả thuyết. Chúng đang được thể hiện tích cực trong các ứng dụng trong thế giới thực, như đã thấy trong các thử nghiệm và hợp tác giữa các công ty AI như Koidra và các hoạt động phát triển quy mô lớn.

Áp dụng điều khiển tự động ở dưa chuột như một phần của NÔNG NGHIỆP dự án

Sự phát triển liên tục của nhà kính dưa chuột điều khiển bằng AI
Hiện tại, WUR tiếp tục khám phá các hệ thống nhà kính tự trị thông qua dự án AGROS của mình. Trọng tâm chính là tạo ra một nhà kính trồng dưa chuột tự động, nơi việc trồng trọt được điều khiển từ xa bằng AI. Dự án này tích hợp các thuật toán thông minh và cảm biến tiên tiến để theo dõi các đặc điểm chính của cây trồng, hỗ trợ đưa ra quyết định canh tác có lãi.

Một thử nghiệm xác nhận đã kết thúc vào tháng 8 năm nay. Thí nghiệm liên quan đến việc trồng dưa chuột Hi Power trong ba ngăn nhà kính bằng các phương pháp khác nhau. Một ngăn được người trồng kiểm soát bằng các phương pháp truyền thống, trong khi hai ngăn còn lại sử dụng thuật toán AI - thuật toán Digital Twin và Học tăng cường (RL).

• Bộ phận của người trồng trọt, hoạt động dựa trên kiến ​​thức hiện tại của người trồng trọt và các phương pháp thực hành tốt nhất, đã đạt được lợi nhuận ròng cao nhất. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của kiến ​​thức chuyên môn truyền thống trong chiến lược trồng trọt và tưới tiêu.
• Khoang Digital Twin mô phỏng các phản ứng của cây trồng và khí hậu, sử dụng dữ liệu thời gian thực để cân bằng chi phí và lợi ích. Mặc dù sản xuất ít dưa chuột hơn nhưng lại sử dụng điện hiệu quả, dẫn đến chi phí trên mỗi kWh điện thấp nhất.
• Trong ngăn RL, thuật toán kiểm soát khí hậu một cách tự động, điều chỉnh các yếu tố như ánh sáng, nồng độ CO2 và hệ thống sưởi. Mặc dù chưa được huấn luyện về tưới nước và cắt tỉa trái cây nhưng nó thích nghi tốt với sự biến động của nhiệt độ và cho năng suất sinh trái tốt.

Anja Dieleman, trưởng dự án AGROS và nhà nghiên cứu tại đơn vị kinh doanh của WUR, Greenhouse Horticulture, cho biết: “Thử nghiệm này đã xác nhận rằng các hệ thống điều khiển tự động, chẳng hạn như thuật toán Digital Twin và RL, có thể quản lý hiệu quả môi trường nhà kính”. “Các bước tiếp theo liên quan đến việc tích hợp dữ liệu tự động, liên tục từ các cảm biến khí hậu và cây trồng để cải thiện các hệ thống này.”

GLG đạt hạng 1Tăng năng suất 9.6% trên dưa chuột bằng cách sử dụng các giải pháp trồng trọt tự động của Koidra

Về phía người trồng thương mại, năm ngoái, Koidra đã hợp tác với Great Lakes Greenhouses Inc. (GLG), một trong những nhà điều hành nhà kính lớn nhất Bắc Mỹ, để xem khả năng tăng năng suất bao nhiêu với nhà kính dưa chuột tự trị.

Koidra áp dụng các giải pháp sáng tạo của mình, bao gồm DataPilot và KoPilot hệ thống, để tối ưu hóa điều kiện phát triển tại GLG. DataPilot đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này bằng cách tích hợp và quản lý các bộ dữ liệu lớn, rất cần thiết cho việc ra quyết định sáng suốt. Những bộ dữ liệu này, được lưu trữ trên đám mây và được hiển thị trên bảng điều khiển, cung cấp cái nhìn tổng quan toàn diện về các điều kiện môi trường.

Trong khi đó, KoPilot, rút ​​ra những hiểu biết sâu sắc từ dữ liệu này, đưa ra quyết định theo thời gian thực và gửi điểm đặt trở lại máy tính khí hậu. Điều này cho phép điều chỉnh động. Sức mạnh tổng hợp giữa DataPilot và KoPilot cho phép hệ thống thích ứng liền mạch với các điều kiện thay đổi và tối ưu hóa hoạt động một cách linh hoạt, đảm bảo môi trường phát triển tối ưu mọi lúc.

Thử nghiệm kéo dài ba tháng và mang lại kết quả là năng suất tăng 19.6% khi so sánh với vùng kiểm soát được vận hành thủ công bởi những người trồng chuyên nghiệp. Đồng thời, GLG đã giảm chi phí điện năng của đơn vị khoảng 17% trong khu vực do AI kiểm soát.

Việc cải thiện năng suất đạt được thông qua việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ CO24 7/2. Không có ánh sáng bổ sung đã được sử dụng.

Mark Reimer, giám đốc nghiên cứu và phát triển kinh doanh của GLG cho biết: “Với việc tối ưu hóa, chúng tôi luôn đặt lợi nhuận lên hàng đầu. “Nhưng khi chúng tôi có thể tăng thêm phần trăm tăng năng suất trong khi không làm tăng lượng khí thải nhà kính thì đó là lúc chúng tôi được hưởng lợi từ công nghệ này”.

nguồn: Hortdaily.com

-

Giới thiệu về Koidra Inc.

Công ty Koidra là một công ty kiểm soát tự trị có phần mềm hỗ trợ người trồng trọt trong việc tăng năng suất, giảm thiểu tài nguyên và thúc đẩy nông nghiệp bền vững. Hỗ trợ công nghệ phi công phụ AI, phần mềm này tích hợp liền mạch với tất cả các máy tính khí hậu hiện có.

Koidra đạt được những chiến thắng liên tiếp ở giải đấu danh giá Những thách thức về nhà kính tự trị (AGC) bởi Đại học Wageningen và Nghiên cứu ở Hà Lan. Vượt trội so với những người trồng trọt có kinh nghiệm, công ty đã đạt được năng suất vượt trội thông qua các giải pháp AI của mình.

Koidra đã nhận được tài trợ từ các cơ quan có uy tín, bao gồm cả USDA, vì công việc sáng tạo của nó. Bằng cách tích hợp trí tuệ nhân tạo, máy học, IoT và hiểu biết sâu sắc của chuyên gia, công ty đã phát triển các công cụ tiên tiến và mạnh mẽ. Những công cụ này trao quyền cho người trồng và nhà sản xuất hiện thực hóa các mục tiêu sản xuất và bền vững trong khi giảm thiểu chi phí.