یادگیری ماشین امروزه بسیاری از صنایع مختلف را تحت‌تاثیر خود قرار داده است که صنعت کشاورزی نیز از این قاعده مستثنی نبوده و بسیاری از تکنولوژی‌هایی که امروزه در صنعت کشاورزی مورداستفاده قرار می‌گیرند به یادگیری ماشین مجهز شده‌اند. یادگیری ماشین و صنعت کشاورزی ارتباط بسیار خوبی با یکدیگر دارند که این ارتباط باعث شده تا کارایی و دقت در تصمیم‌گیری‌های صنعت کشاورزی افزایش پیدا کند. ماشین لرنینگ در صنعت کشاورزی مزایا و کاربردهای بسیار زیادی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به کاهش خطرات در صنعت کشاورزی و البته کاهش هزینه‌های جانبی صنعت کشاورزی اشاره کرد. کاربرد یادگیری ماشین در کشاورزی شامل موارد دیگری از جمله بهبود کیفیت و افزایش کمیت محصولات کشاورزی نیز می‌شود.
آشنایی با کشاورزی هوشمند
پیش از آنکه بخواهیم درباره ارتباط میان یادگیری ماشین و صنعت کشاورزی صحبت کنیم اجازه دهید تا کمی بیشتر درباره کشاورزی هوشمند و مفهوم آن صحبت کنیم. به‌طورکلی کشاورزی هوشمند به سبک جدیدی از صنعت کشاورزی اشاره دارد که در آن به‌جای استفاده از تجهیزات سنتی از تجهیزات مدرن و پیشرفته‌ای استفاده می‌شود که این تجهیزات دارای ویژگی‌های بسیار زیادی هستند. از جمله تکنولوژی‌ها و فناوری‌هایی که امروزه در کشاورزی هوشمند استفاده می‌شوند می‌توان به اینترنت اشیا، هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، سنسورهای مختلف و… اشاره کرد. کشاورزی هوشمند میتواند هزینهها و خطرات کشاورزی را کاهش داده و کیفیت محصولات را نیز بهبود دهد.
نحوه استفاده از یادگیری ماشین در صنعت کشاورزی
کشاورزی بخش ضروری از اقتصاد هر کشوری به شمار می‌آید که متاسفانه بازار آن در حال حاضر بسیار بی‌ثبات است. خشکسالی یا مواردی از این قبیل به‌راحتی میتواند این صنعت را تحت تاثیر خود قرار دهد و تاثیرات جدی روی قیمت تمامی مواد غذایی داشته باشد. به نظر می‌رسد که در دنیای امروز یادگیری ماشین یک ابزار فوق‌العاده به‌منظور کاهش خطرات و مشکلاتی است که صنعت کشاورزی را تهدید می‌کند. امروزه ابزارهایی که مجهز به یادگیری ماشین هستند می‌توانند ضایعات صنعت کشاورزی را کاهش داده، بهره‌وری محصولات و کیفیت آن‌ها را ارتقا داده و در نهایت به سودآوری بیشتر کشاورزان کمک شایانی کنند.
ابزارهای مجهز به یادگیری ماشین (Machine Learning) می‌توانند با تجزیه‌و‌تحلیل داده‌ها در لحظه روندهای مختلف و فاکتورهای متفاوت از جمله شرایط آب و هوایی را بررسی کرده و از اطلاعات به دست آمده به‌منظور آماده‌سازی زمینهای کشاورزی استفاده کنند. آن‌ها می‌توانند عملکرد محصولات کشاورزی را نیز بهبود داده و در نتیجه به کاهش هزینه‌های موادغذایی کمک شایانی کنند. استفاده از سنسورهای مختلف مانند سنسور رطوبت و دما در بخش‌های مختلف زمینهای کشاورزی باعث می‌شود تا اطلاعات دقیقی درباره شرایط زمینهای کشاورزی به دست بیاید. ابزارهای یادگیری ماشین می‌توانند این اطلاعات و داده‌ها را دریافت کرده و آن‌ها را پردازش کنند. به این ترتیب یک محیط کاملا مناسب برای پرورش محصولات کشاورزی در اختیار کشاورزان قرار خواهد گرفت.
پیشنهاد مطالعه: مزارع هوشمند
یادگیری عمیق و کاربردهای آن در صنعت کشاورزی
برای صحبت درباره ارتباط میان یادگیری ماشین و صنعت کشاورزی نباید از جایگاه و اهمیت یادگیری عمیق در این صنعت گذشت. یکی از مهم‌ترین دیپ لرنینگ و ماشین لرنینگ در صنعت کشاورزی پردازش تصویر است که اجازه می‌دهد تا تصاویر زمینهای کشاورزی با دقت بالایی بررسی شده و تجزیه و تحلیل لازم روی این تصاویر صورت گیرد. این تصاویر قادر هستند تا اطلاعات دقیقی را درباره زمینهای کشاورزی ارائه دهند که به میزان زیادی روی عملکرد محصولات کشاورزی تاثیرگذار خواهد بود.
کاربرد مهم دیگری که یادگیری عمیق میتواند در صنعت کشاورزی داشته باشد این است که تا حد زیادی از نیاز به نیروهای انسانی در زمینهای کشاورزی را کاهش داده و بهترین زمان برای سم‌پاشی را نیز مشخص می‌کند. تمامی این عوامل در کنار یکدیگر باعث می‌شوند تا یادگیری عمیق بتواند یکی از کاربردی‌ترین تکنولوژی‌ها در زمینهای کشاورزی به شمار بیاید.
پیشنهاد مطالعه: تفاوت‌های یادگیری ماشین و یادگیری عمیق
آشنایی با مهم‌ترین کاربردهای یادگیری ماشین در صنعت کشاورزی
یادگیری ماشین و صنعت کشاورزی در کنار یکدیگر می‌توانند مزایا و کاربردهای زیادی داشته باشند. از جمله مهم‌ترین کاربردهای یادگیری ماشین در این صنعت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مدیریت زمینهای کشاورزی و زراعی: مدل‌های یادگیری ماشین قادر هستند تا به بهترین شکل ممکن مدیریت زمینهای کشاورزی را برعهده بگیرند. نحوه آبرسانی به محصولات کشاورزی و آبیاری آن‌ها یک مسئله چالش‌برانگیز در کشاورزی سنتی بود که امروزه این مسئله با کمک ابزارهای مجهز به یادگیری ماشین برطرف شده است.
- سم‌پاشی دقیق به زمینهای کشاورزی: سلامت محصولات از طریق سم‌پاشی‌ها تضمین خواهد شد و سم‌پاشی دقیق نه‌تنها میتواند از هجوم آفات به زمینهای کشاورزی جلوگیری کند؛ بلکه میتواند مقدار دقیق سم را مشخص کرده و به این ترتیب کیفیت و سلامت محصول را در کنار یکدیگر تضمین کند. فناوری‌های مبتنی بر بینایی ماشین قادر هستند تا اندازه و شکل گیاه را بادقت بالایی بررسی کرده و به این ترتیب مقدار دقیق سم را برای آن‌ها مشخص کنند.
- تشخیص حشرات: هرساله بین 20 تا 40 درصد از محصولات کشاورزی توسط آفات و حشرات از بین می‌روند و این مسئله به یک دغدغه بسیار مهم برای کشاورزان تبدیل شده است. ابزارهای مجهز به یادگیری ماشین قادر هستند تا با تشخیص انواع حشرات و سم‌پاشی خودکار تا حد زیادی از بروز این آفت‌ها در زمینهای کشاورزی جلوگیری کنند. در واقع ابزارهای یادگیری ماشین روند دستی تشخیص حشرات را به‌صورت خودکار در آورده‌اند که نه‌تنها دارای سرعت بیشتری است؛ بلکه دقت بالاتری را نیز در تشخیص و اقدام به‌موقع به شما ارائه می‌دهد.
- نقشه‌برداری و پردازش نقشه‌های هوایی: بدون شک هر کشاورزی می‌خواهد که بیشترین میزان بهره‌برداری را از محصولات خود داشته باشد و از تمامی مزایای ممکن در زمینهای کشاورزی بهره‌مند شود. در چنین شرایطی استفاده از ابزارهای نقشه‌برداری هوایی و پردازش نقشه‌های هوایی که مجهز به یادگیری ماشین هستند میتواند گزینه بسیار جذابی باشد. این ابزارها با پردازش نقشه‌های هوایی قادر هستند تا اطلاعات دقیقی را در خصوص نحوه سم‌پاشی، نحوه کاشت، برداشت و بسیاری از موارد دیگر ارائه دهند که بدون شک به بهبود کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی کمک شایانی خواهد کرد.
- پیش‌بینی محصولات کشاورزی: آخرین کاربرد مهمی که یادگیری ماشین میتواند در صنعت کشاورزی داشته باشد مسئله پیش‌بینی قیمت محصولات کشاورزی است. فاکتورهای مختلفی می‌توانند روی قیمت آینده محصولات کشاورزی تاثیرگذار باشند که ابزارهای مجهز به یادگیری ماشین می‌توانند با پردازش اطلاعات و یافتن الگوهای جدید در این اطلاعات این فاکتورها را پیش‌بینی کنند. به این ترتیب کشاورزان می‌توانند بدانند که هرسال کدام محصول میتواند بیشترین میزان سودآوری را برای آن‌ها داشته باشد.
پرسش‌وپاسخ
در این بخش قصد داریم به برخی از رایج‌ترین سوالات در خصوص یادگیری ماشین و صنعت کشاورزی پاسخ دهیم.
یادگیری ماشین چه نقشی در کشاورزی هوشمند دارد؟
یادگیری ماشین میتواند نقشی کلیدی را در کشاورزی هوشمند ایفا کند. این تکنولوژی میتواند به بهبود کیفیت و کمیت محصولات، کاهش هزینهها و خطرات زمینهای کشاورزی و بسیاری از موارد دیگر کمک کند.
آیا استفاده از یادگیری ماشین در زمینهای کشاورزی هزینه‌بردار خواهد بود؟
بله؛ ولی با توجه به سودآوری بسیار زیادی که این تکنولوژی دارد و البته قابلیت کاهش هزینهها در زمینهای کشاورزی می‌توان این انتظار را داشت که این هزینهها خیلی سریع جبران شود.
خلاصه مطلب
یادگیری ماشین و صنعت کشاورزی امروزه ارتباط بسیار نزدیکی با یکدیگر دارند و ماشین لرنینگ در صنعت کشاورزی میتواند به سودآوری بیشتر و کاهش هزینهها کمک کند. کاربرد یادگیری ماشین در کشاورزی شامل موارد متعددی است که از جمله آن‌ها می‌توان به نحوه آبیاری زمینهای کشاورزی، کنترل سم‌پاشی و آفاتی که در زمینهای کشاورزی وجود دارند و… اشاره کرد.
منابع: