:
意見回饋

讓數位生根迎向農業AI新契機

2025/08/06

摘要

本報告探討AI技術在農業的應用,包括RAG、MoE、多模態AI等核心技術,從精準種植到決策支援,推動農業數位轉型。並提出建立AI服務平台、資料共享、生態系統與法規架構,打造智慧農業新未來。

示意圖

讓數位生根迎向農業AI新契機

讓數位生根迎向農業AI新契機

農業科技研究院產業發展中心產業分析組 洪子淵、賴威延丶張明弦

農業科技司黃明雅、楊承叡

前言

  近年來,人工智慧(Al)已由尖端技術逐步走入大眾視野,成為全球關注核心議題與引領未來發展之關鍵驅動力。然而,真正觸發這波AI浪潮的並非始於技術本身,早在2017年Google發表的Transformer語言模型,雖被視為深度學習領域的重要里程碑,卻未能立刻引發社會大眾的廣泛關注,直至2022年底OpenAI推出具備高度對話能力的 ChatGPT 3.5才真正點燃全球科技社群熱議,引爆人工智慧應用的新時代,也同步催化各產業加速投入AI驅動數位轉型與創新革命。

  這一波生成式AI的技術突破,不僅重新驅動了產業革命齒輪,更深層地重塑各行各業的生產流程、服務模式與價值創造體系,當然農業領域也不例外,迎向一場關鍵的數位轉型契機。從產能預測、精準施藥、病蟲害智能管理,到風險預警與決策輔助,AI正逐步滲透農業的各項作業流程,重塑嶄新營運模式與技術生態。此趨勢亦反映於市場規模之快速擴張,根據Mordor Intelligence產業報告指出,全球農業AI市場規模預計將於2025年達到25.5億美元,並在2030年成長至70.5億美元,年複合成長率(CAGR)高達22.55%,此一數據顯示農業AI不僅具備高度應用潛力,更正快速發展為下一個引領農業升級的重要產業動能。

讓數位生根迎向農業AI新契機-1

 

技術驅動-展開農業AI升級新圖譜

  人工智慧技術之精準導入與創新應用,已成為推動農業轉型發展之關鍵引擎,整體而言,AI系統之建構可區分為 3大層次:硬體基礎層、模型開發層與技術應用層,然而,就目前農業領域而言,對於前兩者仍相對陌生,不僅技術門檻高,投入成本亦相當可觀,因此,推動農業AI的初期策略,宜以「技術應用層」為切入點,逐步累積農業資料與經驗,再延伸至專屬模型的之訓練與優化,形塑完整的農業AI生態體系。目前已有多項成熟且具農業落地潛力之AI技術,以下精選5項應用面向,作為推動農業M賦能的核心策略方向:

一、檢索增強生成(RAG)

  RAG系統結合檢索與生成模型,可即時從農業知識庫中調取相關資訊並生成對應回答,提供具情境理解力的農業諮詢服務。農民僅需以自然語言提問,即可快速獲得作物管理、病蟲害防治、氣候風險短資訊取得時間,亦有效降低生產現場的資訊落差與決策延遲。

二、專家混合模型(MoE)

  MoE模型可依任務類型動態調用不同專業子模型,實現高效率的資源分配與精準分析,面對病蟲害辨識丶產量預測、土壤管理與市場分析等複雜的農業場景,MoE可提升預測精度與推論速度,實現高度專業化的農業智慧決策輔助,協助經營者做出更有效率的管理判斷。

三、多模態AI

  多模態AI透過影像、文本與感測數據的整合分析,提供農業場域複雜的需求與判讀能力,從無人機影像、土壤感測資訊與歷史氣候資料的交叉分析,多模態系統可即時偵測作物異常、預測病蟲害發生熱區,並提供視覺化決策建議,有效提升農業場域管理的全面性與即時性。

四、通用人工智慧(AGI, Artificial General Intelligence)

  AGI擁有跨場域的功用推理與自學能力,未來可望應用於農場管理、資源調配、農產加工到市場行銷等多元場景,具備高度適應性與自主性。AGI可根據未見過的情境自主推演應對策略,協助農業系統面對氣候異變、政策變動與突發事件,實現更高層次的智慧農業治理。

五、知識蒸餾技術

  知識蒸餾技術可將大型AI模型的知識濃縮至輕量模型,使其更適用於邊緣運算與農業現場部署,在不顯著犧牲性能的情況下,實現AI模型的快速反應與低功耗運行,特別適合農業現場對於即時性、穩定性與低成本的技術需求,加速尖端AI技術的在地化落地與大規模普及。

  為了更直觀呈現上述所列舉之AI技術於農業多元應用場景中的潛力與適配性,依據各項其核心特性與擅長任務,繪製AI技術於農業應用場景之適用性熱力矩陣圖。

 

讓數位生根迎向農業AI新契機-2

 

技術驅動-展開農業AI升級新圖譜

  農業AI技術的真實價值,不僅體現在技術本身,更關鍵的是需透過具體應用場景深化與落地,才能有效解決產業痛點並發揮實質效益,列舉三大農業典型的應用場景做為AI導入的應用方向:

一、農業知識模組應用於生產現場

  農業生產現場時常面臨田間資訊龐雜、即時管理難度高的挑戰,農民需要快速獲得病蟲害辨識、防治方法與氣候變遷因應等知識,同時即時判斷作物生長狀況與潛在風險,以提升作物品質和產量,相當依賴人力與經驗進行判讀。針對這些需求,採用檢索增強生成 (RAG)與多模態AI等前瞻技術,整合感測器蒐集的田間數據、無人機與衛星影像,以及歷史農業生產管理資料,不僅能即時回應農民現場提問,還能主動分析影像、土壤與氣象資訊,自動提醒農民採取適合的管理措施,協助降低病蟲害風險,實現知識與管理的精準落地。

二、決策支援系統優化農業管理效率

  農業銷售與經營者在日常管理中,往往需即時整合氣候變化、作物產量、市場行情等大量異質資訊,快速做出精準決策,以因應天氣異常、價格波動等高變動風險挑戰,然而,受限於現場人力資源有限與資訊來源分散,難以有效整合多元資料,導致決策效率與準確度受限。為解決上述管理與決策痛點,可導入專家混合模型(MoE)技術,動態整合多源數據並依實際場景選擇最適合的預測模型,精準掌握多元的訊號,提供即時且具前瞻性的決策建議。冏時,結合知識蒸餾技術將複雜模型濃縮轉化為輕量化版本,使AI模型更適合部署於農業現場,滿足即時性、可靠性與資源友善的應用需求。透過此系統架構,可定期自動產出作物生長分析、市場行情走勢與風險因應策略建議報告,不僅大幅減輕人力負擔與判斷誤差,亦全面提升農業經營的決策效率。

三、AI助理提供政策服務與資源媒合

  農業經營者在經營過程中,期望能透過各種政策補助、培訓機會與技術資源來減輕負擔,但面對龐雜的政策資訊與繁瑣申請流程,往往難以即時獲取最適合自身需求的支援,資源媒合效率不彰。為解決這一問題,可建構AI驅動的對話式服務系統,串聯農業部現有政策資料庫,讓農民能以自然語言即時查詢政策資訊並獲得資源推薦。透過RAG與通用人工智慧(AGI)等前瞻技術,讓 AI助理可依據農民具體需求,主動推薦最佳補助、培訓或技術方案,未來再結合多模態AI的靈活分析能力,還能精準推播與農民經營相關的新訊息,大幅縮短取得政策與資源支援的時間,全面提升農政服務的效率與可及性。

四、政策引路,打造AI世代的數位根系

  我國已掌握此波農業轉型契機,積極推動人工智慧於農業領域應用,並延續過往農業跨領域政策所累積之推動能量。自100年智慧農業初步展開,逐步導入物聯網(loT)、數據分析與感測技術等,奠定自動化生產基礎能量,在此基礎上,進一步以農業數位轉型之產業化推動為核心,強化農企業者之數整合、流通與共享機制,並建置「雲市集農業館」服務平台,有效降低農民導入數位工具的技術門檻,目前透過雲市集農業館所提供的SaaS服務,已累績超過4千案以上農民參與,數位涵蓋率已遍及全國89%鄉鎮區域,顯示數位普及成效顯著。透過智慧農業技術的持續導入,以及雲世代數位工具的廣泛應用,我國農業已逐步建構出穩健紮實的「數未根系」,不僅提升產業體質與應變韌性,也為下一階段AI賦能農業之全面發展,奠定堅實而深厚基礎。為整合農業多元化樣態與複雜需求,農業部規劃建構以「一站式AI服務平台」為核心的系統架構,全面導入生成式與判別式AI模型,並應用檢索增強生成技術(Retrieval-Augmented Generation, RAG)'發展病蟲害智能辨識與精準防疫預警模組,此平台將整合作物生長管理資訊、產銷流通資料與氣象風險訊號,提供具情境脈絡的客製化防治建議與即時決策輔助服務。平台將建構三大功能支柱,分別為:「農民田間防治智慧服務」、「大空間植物防疫預警體系」及「農民生產作業紀錄資訊庫」,三位一體串聯運作,形成具高度彈性與擴充性的AI解決方案,全面革新傳統農業營運模式,快速推動AI技術在農業場域的落地應用,加速跨領域整合突破,引領臺灣農業邁向智慧化升級之新時代。

讓數位生根迎向農業AI新契機-3

邁向農業AI的共生未來 

  儘管農業AI發展潛力巨大,然其推動過程仍面臨諸多挑戰,包括農業資料呈現高度碎裂且格式不一致、缺乏針對性與高精度的農業專屬AI模組、數位與 AI人才嚴重短缺,以及資料共享法制尚未完備,特別是在隱私保護、資安管理與跨部門資料調用等面向,仍需建立更為明確的規範與配套機制,這些因素皆後續推動農業AI應用的重要門檻與風險考量。然,即便面對挑戰農業AI未來仍極具潛力與戰略價值,為加速農AI的落地應用與永續發展,未來應聚焦於四大核心推動方向,作為農業數位轉型與智慧升級的行動指引:

一、推動資料整合與共享生態系

  持續完善農業資 料庫建設與標準化,建構開放且安全的數據共享平台,讓農業數據能跨部門、跨領域順利流通,奠定AI模型訓練與應用的基礎能量。

二、發展農業專屬AI建構

  農業具有高度專業性與語境特性,須針對我國氣候、作物與產業結構進行在地化AI模型開發,使其理解專業語彙與場域需求,強化實地應用效能,提升本土適應性與操作價值。

三、強化跨域人才與創新鏈結

  積極培育具備資訊、農業、政策等跨域整合能力之專業人才,建立產官學研協作機制,促進技術驗證、知識轉移與場域落地,提升農業數位整體競爭力。

四、完備法規及數據安全框架 

  加速推動農業AI相關法規與標準制度建構,強化資料隱私保護與資安治理,建構安全合規的應用環境,有效降低農民對於導入AI技術的疑慮與風險感知。未來4年,將是我國農業AI轉型的關鍵節點,唯有結合產官學研的整合能量、推動跨域人才培育與創新鏈結,才能建立具韌性的農業AI生態系,促成技術與產業的深度融合,更重要的是,AI的導入不應被視為取代農民的工具,而應定位為農業智慧轉型的協力者,協助農民提升經營效率、強化決策精準度與市場競爭力,最終實現人機共融、智慧共生的農業新典範。

 

參考資料

  1. World Economic Forum. (2024). Agri.DPI . World Economic Forum. Retrieved from https://initiatives. weforum.org/ai4ai/custom-3 
  2. World Economic Forum. (2024). Al for Agriculture Innovation (Al4AI). World Economic Forum. Retrieved from https://initiatives.weforum.org/ai4ai/home 
  3. Al in Agriculture Market Size & Share Analysis - Growth Trends & Forecasts (2025 - 2030) Source: https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/ai-in­agriculture-market 
  4. Global Digital Agriculture Market Size, Share, and Trends Analysis Report - Industry Overview and Forecast to 2032 Source: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/ global-digital-agriculture-market 
  5. 農業X Al日本智慧農業應用技術精選範例(2024),農業科技決策資訊平臺。
  6. 智慧農業技術及其應用文獻回顧(2024),農業部農業科技專案計畫服務網。
  7. The Application of Retrieval-Augmented Generation in Agriculture (2024) 
  8. Ai, & LLMs in Farming. What is Retrieval-Augmented Generation ? (2024) Prompted and edited by Greg Walters, the Cornell University report, RAG vs Fine­tuning: Pipelines, Tradeoffs, and a Case Study on Agriculture 
洪子淵
洪子淵 研究員
財團法人農業科技研究院產業發展中心

關鍵字

資料讀取中

推薦文章

資料讀取中
: