敬雨浩

人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的應(yīng)用

敬雨浩

（荊楚理工學(xué)院湖北荊門(mén)448000）

人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展帶來(lái)了曙光，但是目前這兩項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用中存在著和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系的適配程度較低的問(wèn)題。基于對(duì)當(dāng)前存在問(wèn)題的全面分析，文章提出了針對(duì)這些問(wèn)題的解決方法，讓人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中占據(jù)一席之地，逐漸成為今后農(nóng)業(yè)體系發(fā)展的核心性技術(shù)。

人工智能技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化

人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)事實(shí)上并無(wú)明顯的區(qū)分，人工智能技術(shù)可以視作計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合體現(xiàn)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)程，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，比如對(duì)于種子備案工作的參數(shù)、天氣環(huán)境的預(yù)測(cè)等，今后需提高計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能化程度，讓農(nóng)業(yè)系統(tǒng)獲得更好發(fā)展。

1 人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中具備的優(yōu)勢(shì)

人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中具備的優(yōu)勢(shì)包括計(jì)算優(yōu)勢(shì)、決策優(yōu)勢(shì)、預(yù)測(cè)優(yōu)勢(shì)、感知優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的計(jì)算項(xiàng)目包括當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)產(chǎn)值、當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)和取得的成效等，這些海量數(shù)據(jù)通過(guò)人工計(jì)算方式難以在短時(shí)間內(nèi)完成[1]。

計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)各類數(shù)據(jù)的全面綜合性分析，為后續(xù)的決策以及預(yù)測(cè)過(guò)程奠定基礎(chǔ)。此外雖然計(jì)算機(jī)和人工智能本身不具備感知能力，但是其可以通過(guò)對(duì)各類傳感器的使用，對(duì)天氣數(shù)據(jù)、病蟲(chóng)害暴發(fā)數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)體系今后發(fā)展數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的預(yù)測(cè)，讓當(dāng)?shù)啬軌蚋猛瓿蓪?duì)于農(nóng)業(yè)體系的改革工作，以提高農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展水平。

2 人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中目前的問(wèn)題

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施不全

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不全問(wèn)題包括兩個(gè)方面，其一是農(nóng)業(yè)專用設(shè)備的建設(shè)不全面，其二是人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)不全面。對(duì)于農(nóng)業(yè)技術(shù)的專業(yè)設(shè)施來(lái)說(shuō)，包括水利工程、氣候環(huán)境的勘察工程、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和獲得收益的核算系統(tǒng)，要求所有設(shè)施都要處于統(tǒng)一性的協(xié)調(diào)和控制體系下，才能夠?yàn)楫?dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)設(shè)施檢查和運(yùn)行狀態(tài)控制提供幫助。當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不全表現(xiàn)在，一些區(qū)域只通過(guò)對(duì)原有氣象系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控等設(shè)施的使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)于各類數(shù)據(jù)的獲取，這些數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)化系統(tǒng)之間具有較大的落差。

對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)中各類設(shè)施建設(shè)中存在的問(wèn)題，包括計(jì)算機(jī)性能不足、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件配置較差、計(jì)算機(jī)軟件的升級(jí)工作落實(shí)不到位等，雖然已經(jīng)建成了整體性的人工智能系統(tǒng)框架，但是無(wú)法在短期內(nèi)投入運(yùn)行。

2.2 控制區(qū)域有限

人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中要完成對(duì)整個(gè)農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)調(diào)控工作，這就要求所有的設(shè)施要填補(bǔ)當(dāng)?shù)氐脑O(shè)施建設(shè)空白，并且對(duì)所有數(shù)據(jù)綜合性分析[2]。當(dāng)前的核心問(wèn)題是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)施空白較大，并且計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法全面滿足對(duì)所有數(shù)據(jù)的挖掘和整理，從實(shí)際的作用效果上來(lái)看，無(wú)法在新時(shí)期明確分析和挖掘農(nóng)業(yè)發(fā)展中的缺陷。比如對(duì)于病蟲(chóng)害防治體系，由于未能實(shí)現(xiàn)對(duì)感知系統(tǒng)的全面建設(shè)，導(dǎo)致對(duì)今后一段時(shí)間內(nèi)對(duì)病蟲(chóng)害的爆發(fā)類型的了解水平較低，實(shí)際落實(shí)的工作內(nèi)容與核心要求不符。

2.3 硬件設(shè)施問(wèn)題

硬件設(shè)施是能夠處于統(tǒng)一協(xié)調(diào)與控制狀態(tài)下的各類農(nóng)業(yè)設(shè)施，比如對(duì)于灌溉系統(tǒng)中的水利設(shè)施以及電力系統(tǒng)等，目前的問(wèn)題是一方面這類硬件設(shè)施存在建設(shè)空白，并不能夠涵蓋所有的農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)域，另一方面這些硬件設(shè)施處于片面性和獨(dú)立性的控制系統(tǒng)管轄體系下，甚至一些項(xiàng)目需要處于人工控制狀態(tài)，與人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的銜接效果較低，降低了系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行水平。此外硬件設(shè)施的缺陷也包括檢修系統(tǒng)的建設(shè)不全面現(xiàn)象，導(dǎo)致其在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)運(yùn)行故障。

3 人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的應(yīng)用方法

3.1 感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作

感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)工作首先要完成對(duì)于各類具有感知能力傳感器的安裝，其中包括的傳感器類型有區(qū)域性氣候環(huán)境溫度的檢測(cè)裝置、區(qū)域性空氣濕度的分析裝置、區(qū)域性氣象條件的數(shù)據(jù)綜合性處理體系等，要求建成的感知網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展中，所有需要具備數(shù)據(jù)的全面分析和了解，在此基礎(chǔ)上讓最終建成的感知層網(wǎng)絡(luò)能夠獲得大量的農(nóng)業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)，并按照建成的數(shù)據(jù)分析模型了解該地區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展中所面臨的問(wèn)題。比如感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的氣候環(huán)境溫度較高，空氣濕度較大，但是光照量較低時(shí)，可確定出現(xiàn)霉菌性病害的風(fēng)險(xiǎn)提高，在此基礎(chǔ)上由人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)落實(shí)相應(yīng)的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲(chóng)害的有效防治。

其次是建成專用的通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)要以全省范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)為核心控制體系，小范圍的通信系統(tǒng)要把所有數(shù)據(jù)提供到村級(jí)、縣級(jí)以及市級(jí)單位的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析體系內(nèi)，以分析整個(gè)區(qū)域內(nèi)存在的農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于省域內(nèi)的控制體系，則是以提交報(bào)告的方式，讓省級(jí)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能夠做好對(duì)于各類問(wèn)題的防范工作。

最后則是生成相應(yīng)的報(bào)告，報(bào)告中涵蓋的信息包括當(dāng)前以及今后一段時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的自然環(huán)境特點(diǎn)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)面臨的風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)對(duì)這些參數(shù)的全面分析，才可以給出可能出現(xiàn)問(wèn)題的綜合性解決方案。

3.2 控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作

控制網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作要以已經(jīng)建成的控制核心，向相關(guān)單位和農(nóng)業(yè)服務(wù)設(shè)施中發(fā)送控制指令，以修正整個(gè)系統(tǒng)的具體運(yùn)行方案和運(yùn)行特點(diǎn)，從而讓這一系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量獲得大幅度的提高。本文認(rèn)為要建成綜合性以及多分區(qū)性的綜合性控制網(wǎng)絡(luò)。綜合性控制系統(tǒng)的工作項(xiàng)目是建成以整個(gè)區(qū)域?yàn)檠芯繂挝坏姆治鰠^(qū)域，其可以對(duì)一些重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行高效的研究。比如以村級(jí)縣級(jí)乃至市級(jí)為單位建成的綜合性農(nóng)業(yè)控制體系，可以稱其為第一層控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)整個(gè)農(nóng)田區(qū)域中各類氣候參數(shù)的了解以及當(dāng)前農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的剖析，向水利設(shè)施、電力系統(tǒng)以及該地區(qū)的農(nóng)戶，發(fā)出具體的控制指令以及說(shuō)明今后可能面臨的農(nóng)業(yè)發(fā)展問(wèn)題，并采取合理的措施提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

對(duì)于大區(qū)域的控制系統(tǒng)，其工作方式是通過(guò)對(duì)當(dāng)前該地區(qū)各產(chǎn)業(yè)配比情況的研究、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)總收入占比的分析、當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展前景和變革形式的探索等，制定今后的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展方案。比如我國(guó)當(dāng)前要求加強(qiáng)對(duì)于農(nóng)作物價(jià)格的控制水平，各個(gè)糧食種植大區(qū)能夠通過(guò)對(duì)新型農(nóng)業(yè)技術(shù)的加入、無(wú)公害產(chǎn)品的種植和栽培等，讓該地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)獲得更好的發(fā)展。通過(guò)對(duì)該年份氣象環(huán)境以及農(nóng)作物成長(zhǎng)與氣候環(huán)境的分析，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)存在農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度降低風(fēng)險(xiǎn)。制定的對(duì)策一方面是做好整個(gè)大區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)資源協(xié)調(diào)工作，另一方面要把這一信息上傳給農(nóng)業(yè)部，讓其做好對(duì)于市場(chǎng)內(nèi)的農(nóng)作物儲(chǔ)量抗沖擊工作。

3.3 被控對(duì)象建設(shè)工作

被控對(duì)象包括各類硬件設(shè)施和軟件系統(tǒng)，其中硬件設(shè)施包括當(dāng)?shù)氐乃こ獭㈦娏こ痰?，需要按照農(nóng)戶的實(shí)際需求調(diào)整各類設(shè)施的運(yùn)行功率，被控對(duì)象的建設(shè)要在原有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上落實(shí)優(yōu)化和調(diào)整工作[3]。比如對(duì)于水利工程來(lái)說(shuō)，原有的工作系統(tǒng)是以該區(qū)域人力操作或者設(shè)置最基礎(chǔ)自動(dòng)控制系統(tǒng)的方式控制其運(yùn)行狀況，人工智能技術(shù)使用中通過(guò)對(duì)已經(jīng)建成控制裝置的使用，以抵抗惡劣的氣候環(huán)境，在此基礎(chǔ)上建成針對(duì)各類設(shè)施的具體運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理控制。另外一些分析對(duì)象也包括當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備保有量、農(nóng)業(yè)機(jī)械團(tuán)體的構(gòu)建方式、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的具體使用時(shí)間和使用方案等，要求人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)這些信息精確存儲(chǔ)，并按照農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展時(shí)間和發(fā)展要求，對(duì)這些信息進(jìn)行高效的研究和調(diào)整。

3.4 預(yù)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)工作

預(yù)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)工作首先要構(gòu)建對(duì)于氣候環(huán)境的預(yù)測(cè)體系，事實(shí)上農(nóng)業(yè)氣候預(yù)測(cè)項(xiàng)目和傳統(tǒng)氣象系統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法之間要具備本質(zhì)性的不同，新建成的系統(tǒng)要通過(guò)對(duì)氣象信息和資料的輸入，研究在今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的溫度變化情況以及其余氣象環(huán)境的變化情況。比如對(duì)于某小麥的種植區(qū)域來(lái)說(shuō)，播種之后要確保該區(qū)域的降水量保持在一定范圍，并且要全面防范溫度的大幅降溫現(xiàn)象對(duì)小麥萌芽率造成的負(fù)面影響。預(yù)測(cè)系統(tǒng)要通過(guò)對(duì)現(xiàn)有氣象資料的輸入和核算，預(yù)測(cè)在今后一段時(shí)間內(nèi)是否會(huì)出現(xiàn)溫度的大幅下降現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題的發(fā)生幾率較高，則要求當(dāng)?shù)氐臍庀蟛块T(mén)和農(nóng)業(yè)部門(mén)聯(lián)合發(fā)出警報(bào)，對(duì)種植區(qū)域的土地進(jìn)行合理處理。

其次要建成當(dāng)?shù)丶Z食產(chǎn)量和農(nóng)戶獲取收益的預(yù)測(cè)工作，人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)通過(guò)對(duì)市場(chǎng)信息的協(xié)調(diào)和該區(qū)域農(nóng)作物產(chǎn)量的分析工作，預(yù)測(cè)農(nóng)戶能夠取得的收益。最后則是分析該區(qū)域所有產(chǎn)業(yè)配置情況的今后發(fā)展質(zhì)量，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系的發(fā)展中，要求不但對(duì)農(nóng)業(yè)體系進(jìn)行自主性的研發(fā)和發(fā)展，也要在此基礎(chǔ)上完成經(jīng)濟(jì)體系和產(chǎn)業(yè)體系的變革工作。人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)可通過(guò)對(duì)所有數(shù)據(jù)的綜合性配比與核算，了解當(dāng)前是否出現(xiàn)發(fā)展不良問(wèn)題。

4 小結(jié)

綜上所述，人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系中存在的問(wèn)題包括基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不全面、工作方法未能全面深度分析等，導(dǎo)致這兩項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際作用水平和預(yù)期目標(biāo)間存在明顯差距。解決這些問(wèn)題的方法包括建成預(yù)測(cè)系統(tǒng)、構(gòu)建數(shù)據(jù)計(jì)算和分析系統(tǒng)、對(duì)現(xiàn)有的被控對(duì)象進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化等，從而讓人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的感知能力、數(shù)據(jù)分析能力取得良好的應(yīng)用效果。

[1]本刊編輯部.人工智能為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提速[J].中國(guó)農(nóng)村科技,2019(05):14-15.

[2]陳鴻,梁芳,李玉香,等.人工智能在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的應(yīng)用研究[J].中外企業(yè)家,2018(29):145.

[3]袁澤清.農(nóng)業(yè)機(jī)械新技術(shù)的發(fā)展及前景探究[J].南方農(nóng)機(jī),2017,48(14):61.

敬雨浩（1998- ），男，漢族，湖北宜昌人，本科在讀，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。

S126

C

2095-1205(2019)09-48-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.09.26