敬雨浩

人工智能與計算機技術在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的應用

敬雨浩

（荊楚理工學院湖北荊門448000）

人工智能和計算機技術的發(fā)展為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展帶來了曙光，但是目前這兩項技術應用中存在著和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系的適配程度較低的問題。基于對當前存在問題的全面分析，文章提出了針對這些問題的解決方法，讓人工智能技術和計算機技術在現(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。

人工智能技術；計算機技術；農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化

人工智能技術和計算機技術事實上并無明顯的區(qū)分，人工智能技術可以視作計算機技術的綜合體現(xiàn)。現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程，計算機技術已經(jīng)在農(nóng)業(yè)領域發(fā)揮了重要作用，比如對于種子備案工作的參數(shù)、天氣環(huán)境的預測等，今后需提高計算機技術的智能化程度，讓農(nóng)業(yè)系統(tǒng)獲得更好發(fā)展。

1 人工智能與計算機技術在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中具備的優(yōu)勢

人工智能和計算機技術在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中具備的優(yōu)勢包括計算優(yōu)勢、決策優(yōu)勢、預測優(yōu)勢、感知優(yōu)勢，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的計算項目包括當?shù)氐慕?jīng)濟產(chǎn)值、當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展目標和取得的成效等，這些海量數(shù)據(jù)通過人工計算方式難以在短時間內(nèi)完成[1]。

計算機和人工智能技術可實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)的全面綜合性分析，為后續(xù)的決策以及預測過程奠定基礎。此外雖然計算機和人工智能本身不具備感知能力，但是其可以通過對各類傳感器的使用，對天氣數(shù)據(jù)、病蟲害暴發(fā)數(shù)據(jù)、當?shù)亟?jīng)濟體系今后發(fā)展數(shù)據(jù)進行綜合性的預測，讓當?shù)啬軌蚋猛瓿蓪τ谵r(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 人工智能與計算機技術在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中目前的問題

2.1 基礎設施不全

基礎設施建設不全問題包括兩個方面，其一是農(nóng)業(yè)專用設備的建設不全面，其二是人工智能和計算機技術相關應用軟件的設計不全面。對于農(nóng)業(yè)技術的專業(yè)設施來說，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)，要求所有設施都要處于統(tǒng)一性的協(xié)調(diào)和控制體系下，才能夠為當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)設施檢查和運行狀態(tài)控制提供幫助。當前的基礎設施建設不全表現(xiàn)在，一些區(qū)域只通過對原有氣象系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控等設施的使用，實現(xiàn)對于各類數(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。

對于計算機技術中各類設施建設中存在的問題，包括計算機性能不足、計算機系統(tǒng)的軟件配置較差、計算機軟件的升級工作落實不到位等，雖然已經(jīng)建成了整體性的人工智能系統(tǒng)框架，但是無法在短期內(nèi)投入運行。

2.2 控制區(qū)域有限

人工智能和計算機技術在實際的運行過程中要完成對整個農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟調(diào)控工作，這就要求所有的設施要填補當?shù)氐脑O施建設空白，并且對所有數(shù)據(jù)綜合性分析[2]。當前的核心問題是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設施空白較大，并且計算機網(wǎng)絡無法全面滿足對所有數(shù)據(jù)的挖掘和整理，從實際的作用效果上來看，無法在新時期明確分析和挖掘農(nóng)業(yè)發(fā)展中的缺陷。比如對于病蟲害防治體系，由于未能實現(xiàn)對感知系統(tǒng)的全面建設，導致對今后一段時間內(nèi)對病蟲害的爆發(fā)類型的了解水平較低，實際落實的工作內(nèi)容與核心要求不符。

2.3 硬件設施問題

硬件設施是能夠處于統(tǒng)一協(xié)調(diào)與控制狀態(tài)下的各類農(nóng)業(yè)設施，比如對于灌溉系統(tǒng)中的水利設施以及電力系統(tǒng)等，目前的問題是一方面這類硬件設施存在建設空白，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施處于片面性和獨立性的控制系統(tǒng)管轄體系下，甚至一些項目需要處于人工控制狀態(tài)，與人工智能和計算機技術的銜接效果較低，降低了系統(tǒng)的實際運行水平。此外硬件設施的缺陷也包括檢修系統(tǒng)的建設不全面現(xiàn)象，導致其在實際運行過程中容易出現(xiàn)運行故障。

3 人工智能與計算機技術在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的應用方法

3.1 感知網(wǎng)絡建設工作

感知網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設工作首先要完成對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)絡要實現(xiàn)對當?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，在此基礎上讓最終建成的感知層網(wǎng)絡能夠獲得大量的農(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)展中所面臨的問題。比如感知網(wǎng)絡系統(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，可確定出現(xiàn)霉菌性病害的風險提高，在此基礎上由人工智能技術和計算機技術落實相應的協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)對病蟲害的有效防治。

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、縣級以及市級單位的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析體系內(nèi)，以分析整個區(qū)域內(nèi)存在的農(nóng)業(yè)風險。對于省域內(nèi)的控制體系，則是以提交報告的方式，讓省級農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能夠做好對于各類問題的防范工作。

最后則是生成相應的報告，報告中涵蓋的信息包括當前以及今后一段時間內(nèi)該地區(qū)的自然環(huán)境特點和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)面臨的風險，通過對這些參數(shù)的全面分析，才可以給出可能出現(xiàn)問題的綜合性解決方案。

3.2 控制網(wǎng)絡建設工作

控制網(wǎng)絡的建設工作要以已經(jīng)建成的控制核心，向相關單位和農(nóng)業(yè)服務設施中發(fā)送控制指令，以修正整個系統(tǒng)的具體運行方案和運行特點，從而讓這一系統(tǒng)的運行質(zhì)量獲得大幅度的提高。本文認為要建成綜合性以及多分區(qū)性的綜合性控制網(wǎng)絡。綜合性控制系統(tǒng)的工作項目是建成以整個區(qū)域為研究單位的分析區(qū)域，其可以對一些重點項目進行高效的研究。比如以村級縣級乃至市級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)，通過對整個農(nóng)田區(qū)域中各類氣候參數(shù)的了解以及當前農(nóng)作物生長環(huán)境的剖析，向水利設施、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明今后可能面臨的農(nóng)業(yè)發(fā)展問題，并采取合理的措施提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

對于大區(qū)域的控制系統(tǒng)，其工作方式是通過對當前該地區(qū)各產(chǎn)業(yè)配比情況的研究、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟總收入占比的分析、當前我國農(nóng)業(yè)市場發(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。比如我國當前要求加強對于農(nóng)作物價格的控制水平，各個糧食種植大區(qū)能夠通過對新型農(nóng)業(yè)技術的加入、無公害產(chǎn)品的種植和栽培等，讓該地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術獲得更好的發(fā)展。通過對該年份氣象環(huán)境以及農(nóng)作物成長與氣候環(huán)境的分析，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)存在農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度降低風險。制定的對策一方面是做好整個大區(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，讓其做好對于市場內(nèi)的農(nóng)作物儲量抗沖擊工作。

3.3 被控對象建設工作

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

3.4 預測系統(tǒng)建設工作

預測系統(tǒng)的建設工作首先要構建對于氣候環(huán)境的預測體系，事實上農(nóng)業(yè)氣候預測項目和傳統(tǒng)氣象系統(tǒng)的預測方法之間要具備本質(zhì)性的不同，新建成的系統(tǒng)要通過對氣象信息和資料的輸入，研究在今后較長一段時間內(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。比如對于某小麥的種植區(qū)域來說，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)象對小麥萌芽率造成的負面影響。預測系統(tǒng)要通過對現(xiàn)有氣象資料的輸入和核算，預測在今后一段時間內(nèi)是否會出現(xiàn)溫度的大幅下降現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這一問題的發(fā)生幾率較高，則要求當?shù)氐臍庀蟛块T和農(nóng)業(yè)部門聯(lián)合發(fā)出警報，對種植區(qū)域的土地進行合理處理。

其次要建成當?shù)丶Z食產(chǎn)量和農(nóng)戶獲取收益的預測工作，人工智能技術和計算機技術通過對市場信息的協(xié)調(diào)和該區(qū)域農(nóng)作物產(chǎn)量的分析工作，預測農(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)技術和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系的發(fā)展中，要求不但對農(nóng)業(yè)體系進行自主性的研發(fā)和發(fā)展，也要在此基礎上完成經(jīng)濟體系和產(chǎn)業(yè)體系的變革工作。人工智能技術和計算機技術可通過對所有數(shù)據(jù)的綜合性配比與核算，了解當前是否出現(xiàn)發(fā)展不良問題。

4 小結

綜上所述，人工智能和計算機技術在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系中存在的問題包括基礎設施建設不全面、工作方法未能全面深度分析等，導致這兩項技術的實際作用水平和預期目標間存在明顯差距。解決這些問題的方法包括建成預測系統(tǒng)、構建數(shù)據(jù)計算和分析系統(tǒng)、對現(xiàn)有的被控對象進行升級和優(yōu)化等，從而讓人工智能技術和計算機技術的感知能力、數(shù)據(jù)分析能力取得良好的應用效果。

[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)代化中的應用研究[J].中外企業(yè)家,2018(29):145.

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

敬雨浩（1998- ），男，漢族，湖北宜昌人，本科在讀，計算機科學與技術專業(yè)。

S126

C

2095-1205(2019)09-48-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.09.26