農業因應氣候變遷!日本農研機構建構 AI 人工氣象室
2023/05/05 @國際
摘要
日本農研機構(NARO)為因應氣候變遷，建構 AI 人工氣象室，以最精密方式 解析並掌握作物的栽培環境，並鏈結超級電腦「紫峰」的研究基礎正式開始運作。 本研究透過 AI 解析作物栽培環境數據與影像等主要性狀數據，可以精準在任何栽培環境推估作物的採收時期、產量、品質。本研究與不同跨域單位共同研究， 增進新品種與栽培方法的研發。除此，民間企業等外部機關單位也可遠距運用。
示意圖
概要
為因應氣候變遷對於環境所帶來的影響，日本農研機構與民間企業、公家試驗研究機關、大學與法人單位共同鏈結合作，以作物生產為目的研發各項新技術。 而本次研究為以最精密方式複製作物栽培環境與可模擬人工氣象「栽培環境模擬裝置」，內建可連續取得大小與顏色等作物性狀的「自動測量裝置」，建構了AI人工氣象室，並與網路資訊情報等研究基礎相結合應用。本研究基礎可以精準在任 何栽培環境推估作物的採收時期、產量、品質，取得最佳栽培方法與育種相關研 究資訊。
AI人工氣象室與超級電腦「紫峰」相互鏈結，不僅可利用作物環境反應數據進行深層學習(AI 解析)，包括農研 機構數位整合 DB 等作物基因資訊與情報等各種農業數據皆可分析。另外，考量 網路資安等安全性，導入安全性高的網絡存取環境，民間企業、大學、公家試驗 研究機關、JA、產地等外部機關皆可安心透過遠距操作。
研究內容與意義
AI 人工氣象室具有以下兩大強項
1. 應用 AI 人工氣象室可取得精密作物環境反應數據
AI 人工氣象室中最重要的栽培環境模擬裝置，可依照不同季節複製相同的 二氧化碳濃度、溫度、濕度，加上自動測量裝置設置灌溉與液肥循環功能， 以及兩台以上作物攝影機，透過上述組合，AI 人工氣象室無須面臨開關問題，皆可在一定時間間隔解析取得影像與感測資訊，並可連續性計算測量出作物性狀。藉由 AI 人工氣象室之應用，儘管在不同季節皆可因應不同栽培環境解析出所反映出的作物性質。
2. 可鏈結遠端操作進行 AI 解析與共同應用
AI 人工氣象室連結網路並與超級電腦「紫峰」連動，不僅農研機構包括民間 企業等單位皆可透過遠距操作快速解析作物環境。而 AI 人工氣象室所取得 作物環境反應數據透過高速網路遠距操作， 即時轉送至 AI 解析平台，讓獲 取的作物環境反應數據可透過深層學習(AI 解析)出作物性狀外，亦可讓農研機構數位整合DB的病蟲害、氣象、遺傳資源與基因資訊等各種農業數據複 合式的解析。並讓外部機關單位可遠距操作解析。另一方面在考量網路資安 安全導入安全性高網路存取環境。
預期效益與未來展望
為研發可因應氣候變遷與緩和之作物，藉由本研發系統應用與民間企業相互鏈結，可快速且有效研發各種因應各種環境適應品種與栽培技術，並加速新型作物育種研發。加上，可技術性控制作物的二氧化碳與甲烷等溫室氣體排放，有助於氣候變遷緩和因應技術之研發應用。包括農研機構數位整合DB等多項與大量農業數據連動與分析，期待未來效應用與解決在生產、流通、消費等層面。【延伸閱讀】- 以模擬工具來預測病蟲害傳播
資料來源
文章摘譯
