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在資訊科技領航下的21世紀永續農業

2019/09/11 @國際

摘要

日本東京大學與印度團隊共同合作,一改過往水稻育種傳統選育法需耗費近10年的時間,水稻育種導入人工智慧、物聯網、大數據等資訊科技,並結合影像辨識系統,有助於加速抗旱、抗逆境水稻品系的篩選,並彌補日本長期缺乏的農業勞動力。

在資訊科技領航下的21世紀永續農業

  農業發展除了在本世紀面臨氣候變遷的挑戰外,如何結合在地社區發展與環境友善以開創地方共榮,將是世界各國在21世紀積極推廣的主要目標。日本東京大學(東京大学,英譯:the University of Tokyo)的計畫主持人二宮正士(Ninomiya Seishi)為此提出呼籲,認為雖然20世紀的綠色革命已令許多人們免於飢餓之苦,然而農業方面面臨的關鍵問題仍尚待解決。
  二宮正士教授指出,農藥及化學肥料在20世紀大量應用在農業方面,已造成多餘的環境負荷、過度消耗水資源、對生物多樣性產生負面衝擊、與引發糧食危機等多種對生態不友善的影響。在21世紀永續發展的前提下,農業發展不應過度依賴化學製劑與使用過多的能源,此外也應將對抗氣候變遷列為發展目標。為達成目標,導入包括物聯網(Internet of Things,簡稱IoT)、大數據(big data)、人工智慧(artificial intelligence,簡稱AI)等資訊科技(information technology,簡稱IT)在內的輔助工具,將能在21世紀翻轉農業永續。
  以二宮正士教授與印度團隊共同合作的科技計畫為例,已導入人工智慧技術進行水稻品種改良。該計畫主要目標是希望能找出具有耐旱抗、逆境特徵的水稻品系,若以傳統選育法恐將耗時近10年的時間,然而這樣的進程並無法趕上氣候變遷的腳步。這時若能適時地導入人工智慧技術,執行影像辨識科技,將有助於快速篩選出具有特定性狀的個體,進而快速因應氣候變遷的影響。研究團隊所開發的人工智慧技術在結合影像辨識系統後,便能以水稻的花部特徵進行開花期的預測。研究團隊目前已將這套影像辨識系統裝載於無人機,進行田間實時監控,以彌補日本長期缺乏的農業勞動力。
  日本東京大學二宮正士教授的研究團隊目前正積極提高影像系統的判釋能力,並希望該系統能於未來分辨出作物與雜草,以影像辨識去除影響作物生長與收穫的雜草。

資料來源

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