Khám phá những ứng dụng và lợi ích của trí tuệ nhân tạo trong nông nghiệp

Trí tuệ nhân tạo là gì?
Trí tuệ nhân tạo hay trí thông minh nhân tạo (Artificial intelligence – viết tắt là AI) là một ngành thuộc lĩnh vực khoa học máy tính  liên quan đến việc tự động hóa các hành vi thông minh. Trí tuệ nhân tạo khác với việc lập trình logic trong các ngôn ngữ lập trình. AI được ứng dụng các hệ thống học máy để mô phỏng trí tuệ của con người trong các xử lý mà con người làm tốt hơn máy tính.

Những lợi ích hàng đầu của trí tuệ nhân tạo trong nông nghiệp
Hiện nay trên các cánh đồng, nông trại nhiều nông dân trên thế giới đang sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo để giảm đáng kể việc sử dụng các hóa chất ảnh hưởng đến môi trường. Những tiến bộ trong chế tạo robot điều khiển bằng AI cũng đang giúp nhà nông trong việc tăng gia sản xuất sử dụng ít đất và ít nhân công hơn.

Cụ thể trí tuệ nhân tạo mang đến nền sản xuất nông nghiệp các lợi ích sau:
Tăng năng suất và chất lượng thực phẩm: Với trí tuệ nhân tạo công nhân không cần phải đi khắp trang trại để kiểm tra cây trồng. Thay vào đó, các camera robot sẽ thu thập hình ảnh của thực vật, đưa dữ liệu vào các thuật toán AI để tính toán chính xác thời điểm chín muồi, phân tích thông tin cây trồng trên quy mô lớn để đưa ra dự báo thu hoạch và năng suất chính xác,…
Giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật: AI còn có thể giúp quản lý cây trồng trên cánh đồng. Các thuật toán sẽ phát hiện và xác định cỏ dại xen kẽ giữa các vùng trồng trọt. Sau đó, với từng loại cây không mong muốn, máy sẽ phun ra một lượng thuốc diệt cỏ hoặc thuốc diệt nấm cần thiết cũng như thêm lượng phân bón thích hợp cho mỗi loại cây trồng. Hệ thống này cho phép nông dân tránh được việt phải phun thuốc trừ sâu trên diện rộng.
Thúc đẩy sự phát triển bền vững theo hướng tự động hóa: Giảm chất thải mùa màng, cải thiện an toàn thực phẩm, giảm lượng hóa chất trong môi trường và phát triển tài nguyên bền vững – đây là những mục tiêu quan trọng đối với nông dân nói riêng và toàn xã hội nói chung. Bằng cách giới thiệu các phương thức canh tác mới, AI đang chuyển đổi nông nghiệp theo hướng có lợi cho xã hội trên toàn cầu.

Các ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong nông nghiệp

Trí tuệ nhân tạo giúp năng suất cây trồng khỏe mạnh hơn, kiểm soát sâu bệnh, theo dõi đất và điều kiện trồng trọt, tổ chức dữ liệu cho nông dân, giúp giải quyết khối lượng công việc và cải thiện một loạt các nhiệm vụ liên quan đến nông nghiệp trong toàn bộ chuỗi cung ứng thực phẩm. 

1. Thiết bị phân tích dự báo thời tiết
Với sự thay đổi của điều kiện khí hậu và ô nhiễm ngày càng gia tăng, nông dân rất khó xác định thời điểm thích hợp để gieo hạt. Với sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo, nông dân có thể phân tích điều kiện thời tiết bằng cách sử dụng dự báo thời tiết giúp họ lập kế hoạch loại cây trồng có thể được trồng và khi nào thì nên gieo hạt.

2. Hệ thống theo dõi sức khoẻ của đất và cây trồng
Loại đất và dinh dưỡng của đất đóng một yếu tố quan trọng trong loại cây trồng và chất lượng của cây trồng. Do nạn phá rừng ngày càng gia tăng, chất lượng đất đang bị suy giảm và rất khó xác định chất lượng của đất.

Một công ty khởi nghiệp công nghệ có trụ sở tại Đức PEAT đã phát triển một ứng dụng dựa trên AI có tên là Plantix có thể xác định sự thiếu hụt chất dinh dưỡng trong đất bao gồm sâu bệnh hại cây trồng, nhờ đó nông dân cũng có thể đưa ra những phương án sử dụng phân bón giúp cải thiện chất lượng thu hoạch. Ứng dụng này sử dụng công nghệ dựa trên nhận dạng hình ảnh. Người nông dân có thể chụp ảnh cây trồng bằng điện thoại thông minh. Chúng ta cũng có thể xem các kỹ thuật phục hồi đất bằng các mẹo và các giải pháp khác thông qua các video ngắn trên ứng dụng này.

Tương tự, Trace Genomics là một công ty dựa trên máy học khác giúp nông dân phân tích đất cho nông dân. Loại ứng dụng này giúp nông dân theo dõi tình trạng sức khỏe của đất và cây trồng, đồng thời tạo ra những cây trồng khỏe mạnh với năng suất cao hơn.

3. Phân tích  sức khỏe cây trồng bằng máy bay không người lái
Trong kỹ thuật này, máy bay không người lái thu thập dữ liệu từ các trường và sau đó dữ liệu được chuyển qua ổ USB từ máy bay không người lái đến máy tính và được các chuyên gia phân tích.

Các chuyên gia sử dụng các thuật toán để phân tích các hình ảnh thu được và cung cấp một báo cáo chi tiết có chứa tình trạng hiện tại của trang trại. Nó giúp nông dân xác định sâu bệnh và vi khuẩn, giúp nông dân sử dụng kịp thời các biện pháp kiểm soát dịch hại và các phương pháp khác để thực hiện các hành động cần thiết.

4. Phân tích dự đoán và canh tác chính xác
Các ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong nông nghiệp được phát triển giúp nông dân đưa ra những dự đoán điều kiện thời tiết, phân tích tính bền vững của cây trồng và đánh giá các trang trại về sự hiện diện của dịch bệnh hoặc sâu bệnh và dinh dưỡng cây trồng kém trên các trang trại với các dữ liệu như nhiệt độ, lượng mưa, tốc độ gió và bức xạ mặt trời. 

Với các giải pháp dựa trên công nghệ AI, nông dân sẽ chủ động hơn về việc quản lý nước, luân canh cây trồng, thu hoạch kịp thời, loại cây trồng, cách trồng tối ưu, sâu bệnh tấn công, quản lý dinh dưỡng để đạt được năng suất canh tác hiệu quả.

5. Robot nông nghiệp phục vụ canh tác
Một số các công ty AI đang phát triển các robot có thể dễ dàng thực hiện nhiều nhiệm vụ trong các cánh đồng canh tác. Loại robot này được đào tạo để kiểm soát cỏ dại và thu hoạch cây trồng với tốc độ nhanh hơn với khối lượng lớn hơn so với con người.

Các loại robot này được huấn luyện để kiểm tra chất lượng cây trồng và phát hiện cỏ dại cùng lúc nhặt và đóng gói cây trồng. Chúng cũng có khả năng chiến đấu với những thách thức mà lao động nông nghiệp phải đối mặt.

6. Hệ thống hỗ trợ AI để phát hiện dịch hại
Sâu bọ là một trong những kẻ thù tồi tệ nhất của người nông dân, gây hại cho mùa màng. Hệ thống AI sử dụng hình ảnh vệ tinh và so sánh chúng với dữ liệu lịch sử bằng thuật toán AI và phát hiện xem chính xác loại côn trùng nào đã xâm nhập vào khu vực canh tác như cào cào, châu chấu,… Sau đó gửi cảnh báo đến nông dân qua điện thoại thông minh của họ để có những biện pháp phòng ngừa và kiểm soát dịch hại cần thiết. 

 

Trên đây là một số ứng dụng cũng như lợi ích của công nghệ trí tuệ nhân tạo. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu hơn về vai trò, ứng dụng AI trong nông nghiệp không chỉ giúp nông dân tự động hóa việc trồng trọt mà còn đưa ra những gợi ý, cảnh báo để canh tác hiệu quả gia tăng năng suất và chất lượng cây trồng.

Nguồn: Trung tâm Phân tích và Chứng nhận CLSP NN Hà Nội - https://trungtamphantichchungnhanhanoi.gov.vn/tri-tue-nhan-tao-trong-nong-nghiep/