الطائرات بدون طيار وجامعي الذكاء الاصطناعي والروبوتات: تعرف على المزرعة المستقلة بالكامل | وليام بوسطن ، وول ستريت جورنال تمهد التقنيات الجديدة الطريق للمزارع التي يمكنها إدارة نفسها ، بأقل قدر من المدخلات البشرية في التلال الخضراء في منطقة بالوز بولاية واشنطن ، يمر جرار أندرو نيلسون عبر حقول القمح في مزرعته التي تبلغ مساحتها 7,500 فدان. داخل الكابينة ، لا يمسك عجلة القيادة - إنه في مكالمة Zoom أو يتحقق من الرسائل. مهندس برمجيات ومزارع من الجيل الخامس ، نيلسون ، 41 عاما ، في طليعة التحول الذي يغير الطريقة التي نزرع بها ونحصد طعامنا. الجرار لا يقود نفسه فقط. كما أن مجموعة أجهزة الاستشعار والكاميرات والبرامج التحليلية تقرر باستمرار مكان ووقت رش الأسمدة أو ضرب الأعشاب الضارة. تستخدم العديد من المزارع الحديثة بالفعل الجرارات الموجهة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والتكنولوجيا الرقمية مثل أنظمة برامج إدارة المزرعة. الآن ، يعني التقدم في الذكاء الاصطناعي أن الخطوة التالية - المزرعة المستقلة ، مع الحد الأدنى من الرعاية البشرية - أصبحت أخيرا موضع تركيز. تخيل مزرعة حيث يتم توجيه أساطيل الجرارات المستقلة والطائرات بدون طيار والحصادات بواسطة الذكاء الاصطناعي الذي يعدل العمليات دقيقة بدقيقة بناء على بيانات التربة والطقس. ستقوم أجهزة الاستشعار بتتبع صحة النبات عبر آلاف الأفدنة ، مما يؤدي إلى رش دقيق أو ري عند الحاجة بالضبط. يمكن للمزارعين استبدال ساعات طويلة في الكابينة لمراقبة لوحات المعلومات واتخاذ قرارات عالية المستوى. سيتم تحسين كل بذرة وقطرة ماء وأوقية من السماد لزيادة الغلة وحماية الأرض - مدفوعة بنظام متصل يصبح أكثر ذكاء مع كل موسم. الكثير من التكنولوجيا لتشغيل ثورة مستقلة في الزراعة موجودة بالفعل أو جاهزة تقريبا للإطلاق في السوق. "لقد وصلنا للتو إلى نقطة تحول في الجدوى التجارية للعديد من هذه التقنيات" ، كما يقول ديفيد فيوكو ، الشريك الأول في شركة ماكينزي وشركاه الذي يقود الأبحاث حول الابتكار الزراعي. وجد استطلاع أجرته شركة ماكينزي في عام 2022 أن حوالي ثلثي المزارع الأمريكية تستخدم أنظمة رقمية لإدارة عملياتها الزراعية ، لكن 15٪ فقط من المزارع الكبيرة و 4٪ فقط من المزارع الأصغر قد استثمرت بشكل كبير في الروبوتات أو الأتمتة. تتوقع فيوكو أن يرتفع استخدام الروبوتات بشكل كبير في السنوات القادمة. على الرغم من وعد الأدوات الرقمية والآلات المستقلة ، إلا أن التكلفة تشكل عائقا كبيرا. الاتصال هو عقبة أخرى. تحتاج الروبوتات إلى التحدث مع بعضها البعض. يتطلب نقل البيانات إلى سحابة إنترنت واسع النطاق ، ومن مجال بعيد من المحتمل أن يكون لاسلكيا. لكن الإنترنت اللاسلكي والنطاق العريض الأرضي غير متوفرين في كل مكان في المناطق الريفية الأمريكية. في البلدان النامية ، الفجوة الرقمية أوسع. يقوم بعض المزارعين بتجربة الحوسبة المتطورة ، وهو تصميم شبكي يخزن البيانات بالقرب من المكان الذي تنشأ فيه. لكن الخبراء يقولون إن المزارع في النهاية تحتاج إلى الاتصال بالأنظمة المستندة إلى السحابة. فيما يلي نظرة على بعض المكونات الأساسية في رؤية المزرعة المستقلة. الجرارات المستقلة تنتقل الجرارات التي يمكنها الزراعة والحراثة والحصاد بإشراف بشري ضئيل أو عن بعد فقط من النموذج الأولي إلى الممارسة. يضع المصنعون التقليديون والشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا رهانات كبيرة. قامت شركة Monarch Tractor ، وهي شركة في ليفرمور بولاية كاليفورنيا ، بطرح جرار كهربائي بالكامل "اختياري للسائق" يعمل الآن في مزارع الكروم. يمكن تشغيل طراز MK-V الخاص به لمدة تصل إلى 14 ساعة بشحن ويكون جاهزا للتشغيل مرة أخرى بعد ست ساعات من التوصيل. طورت شركة Farmwise ، وهي شركة أخرى في كاليفورنيا ، آلة إزالة الأعشاب الضارة الميكانيكية الموجهة الذكاء الاصطناعي والتي تستخدم رؤية الكمبيوتر والروبوتات لتحديد وقطف الأعشاب الضارة ، وتشغيلها ليلا أو نهارا ، مما يقلل من الحاجة إلى مبيدات الأعشاب. في أبريل ، استحوذت شركة Taylor Farms العملاقة للسلطة على Farmwise ، مستشهدة بوعد التكنولوجيا بخفض تكاليف العمالة ودعم زراعة أكثر استدامة. تتخذ Deere & Co نهجا تدريجيا ، حيث تضيف طبقات من الأتمتة لمساعدة المزارعين على الشعور بالراحة مع التكنولوجيا - ورؤية مكاسب فورية - مع تمهيد الطريق نحو الاستقلالية الكاملة. تستخدم بعض الرشاشات الكبيرة في Deere تقنية "See & Spray" التي تتضمن رؤية الكمبيوتر والتعلم الآلي لاستهداف الأعشاب الضارة في محاصيل فول الصويا والذرة والقطن. تقول الشركة إنه تم تدريبه على آلاف الصور لتحديد الحشائش في الوقت الفعلي وأمر الفوهات الفردية بالرش عند الحاجة فقط ، مما يقلل من استخدام مبيدات الأعشاب بما يصل إلى الثلثين. ست وثلاثون كاميرا مثبتة على ذراع البخاخ تفحص الحقول بسرعة 2,100 قدم مربع في الثانية - وهو ما يتجاوز بكثير ما يمكن للعين البشرية إدارته. يمكن أن يصبح استخدام البيانات الذكاء الاصطناعي لتحليل النباتات الفردية في النهاية ممارسة سائدة في الزراعة. يمكن أن تحتوي المزرعة التي تبلغ مساحتها 5,000 فدان على حوالي 750 مليون نبتة ، والتحدي يكمن في إعطاء كل واحدة نصيبها من الرعاية المحبة. تقول سارة شينكيل ، مديرة التقنيات الناشئة في شركة مولين بولاية إلينوي: "تقنية الاستشعار المقترنة بالنماذج ، مقترنة بالأتمتة والاستقلالية في النهاية حيث يكون ذلك منطقيا - هناك الكثير من الفرص هناك". روبوتات قطف الفاكهة والطائرات بدون طيار تعد الأتمتة ، التي تستخدم الآن غالبا في المزارع الكبيرة مع القمح أو الذرة الموضوعة في صفوف أنيقة ، تحديا أكبر للمحاصيل مثل الفواكه والتوت ، التي تنضج في أوقات مختلفة وتنمو على الأشجار أو الشجيرات. إن الحفاظ على هذه المحاصيل المتخصصة المزعومة وحصادها يتطلب عمالة مكثفة. "في المحاصيل المتخصصة ، يمكن قريبا استبدال الجيش الصغير من إزالة الأعشاب الضارة وجامعي الأعشاب الضارة بشخص واحد أو شخصين فقط يشرفون على التكنولوجيا. قد يستغرق ذلك عقدا من الزمان ، ولكن هذا هو المكان الذي نحن ذاهبون إليه ، "يقول فيوكو من ماكينزي. تشكل الفواكه الهشة مثل الفراولة والعنب تحديا كبيرا. طورت Tortuga ، وهي شركة ناشئة في مجال التكنولوجيا الزراعية في دنفر ، روبوتا للقيام بهذه المهمة. تم الاستحواذ على Tortuga في مارس من قبل شركة الزراعة العمودية Oishii. يشبه الروبوت مركبة المريخ التابعة لناسا بإطارات دهنية وأذرع ممدودة. يتدحرج على طول فراش من الفراولة أو العنب ويستخدم ذراعا طويلا للوصول إلى الكرمة وقص حبة واحدة أو حفنة من العنب ، ووضعها بحذر شديد في سلة. قال بريندان سومرفيل ، الرئيس التنفيذي للعمليات والمؤسس المشارك لشركة Oishii في رسالة بريد إلكتروني: "يمكن أن يوفر الحصاد الآلي اتساقا وكفاءة أكبر من العمل اليدوي ، مع تقليل النفقات ومعالجة نقص العمالة الذي يؤثر على الصناعة ككل" ، مضيفا أن رؤية الشركة طويلة المدى هي أتمتة عمليات الحصاد بالكامل. تهدف شركة Tevel Aerobotics Technologies ومقرها إسرائيل إلى مساعدة مزارعي الفاكهة على تقليل الحاجة إلى العمالة من خلال "الروبوتات الطائرة المستقلة" التي يمكنها تقليم المحاصيل وتخفيفها وحصادها. باستخدام الذكاء الاصطناعي ورؤية الآلة ، تحدد الروبوتات موقع الفاكهة ، وتحدد ما إذا كانت ناضجة ثم تقطفها من الشجرة. "المزارعون الذين لا يتبنون الروبوتات لن يبقوا على قيد الحياة - ببساطة ليس لديهم خيار" ، كما يقول الرئيس التنفيذي والمؤسس لشركة Tevel يانيف ماور. ومع ذلك ، لا يزال التوسع يمثل تحديا من حيث التكلفة للشركة. الاستشعار عن بعد وتحليلات الصور تعمل الطائرات بدون طيار والأقمار الصناعية ، التي تسترشد بالذكاء الاصطناعي ، على تحويل المزارع إلى عمليات تعتمد على البيانات. من خلال التقاط صور مفصلة وقراءات أجهزة استشعار ، يقومون بإنشاء "توائم رقمية" - نسخ متماثلة افتراضية للحقول تظهر بالضبط المكان الذي تكون فيه المحاصيل جافة جدا أو رطبة جدا أو تتعرض للهجوم من قبل الأمراض أو الآفات. تتيح هذه التقنية للمزارعين اكتشاف المشكلات مبكرا واستهداف التدخلات بشكل أكثر دقة ، وتقليل النفايات وزيادة الغلة. في حين أن أجزاء من هذا النظام موجودة بالفعل ، فإن الخطوة التالية هي شبكة متصلة بالكامل من الأجهزة التي لا تكتشف المشكلات فحسب ، بل تتعلم منها. يرى رانفير شاندرا ، أحد كبار المسؤولين التنفيذيين في Microsoft الذي قاد تطبيقات التكنولوجيا الزراعية ، مستقبلا تعمل فيه الجرارات والطائرات بدون طيار جنبا إلى جنب ، وتؤدي مهام مثل الزراعة أو الرش مع تغذية البيانات الجديدة باستمرار في نماذج الذكاء الاصطناعي المصممة خصيصا لظروف كل مزرعة. يقول شاندرا: "سيكون هناك المزيد من الأتمتة ، والمزيد من استخدام الطائرات بدون طيار ، والمزيد من الروبوتات - لن تكون مزارع بدون مزارعين ، لكن الذكاء الاصطناعي سيزيد بشكل كبير من إنتاجية كل مزارع". "في كل مرة تطير فيها طائرة بدون طيار أو تزرع جرار ، فإنها تجمع البيانات التي تحدث نموذج الذكاء الاصطناعي الفريد للمزرعة." اقرأ أكثر: