Dengan geran persekutuan baharu bernilai $20 juta, Universiti Negeri Washington akan mengetuai institut penyelidikan berbilang institusi untuk membangunkan penyelesaian kecerdasan buatan (AI) untuk menangani beberapa cabaran terbesar pertanian yang berkaitan dengan buruh, air, cuaca dan perubahan iklim.
Institut baharu itu adalah salah satu daripada 11 yang dilancarkan oleh National Science Foundation dan antara dua yang dibiayai oleh Jabatan Pertanian AS-Institut Makanan dan Pertanian Negara pada tahun 2021. Ia dipanggil Institut AgAID, yang merupakan singkatan untuk USDA-NIFA Institute for Agricultural AI for Transforming Workforce and Decision Support.
Walaupun pembangunan AI tradisional melibatkan saintis membuat alat dan menyampaikannya kepada pengguna akhir, Institut AgAID akan melibatkan orang yang akan menggunakan penyelesaian AI - daripada petani dan pekerja kepada pembuat dasar-dalam pembangunan mereka, kata Ananth Kalyanaraman, sains komputer WSU profesor dan ketua penyiasat utama untuk Institut.
“Rakyat adalah sebahagian daripada ekosistem pertanian. Ia bukan sahaja tumbuh tumbuhan. Manusia memanipulasi tanaman setiap hari dan membuat keputusan yang rumit, seperti cara memperuntukkan air atau mengurangkan kesan ribut yang datang,” kata Kalyanaraman, yang juga memegang Kerusi Boeing di Sekolah Kejuruteraan Elektrik dan Sains Komputer WSU. "Kami berhasrat untuk bekerjasama dengan pengetahuan manusia dengan alatan AI dengan cara yang menguatkan hasil akhir di mana keseluruhannya lebih besar daripada jumlah bahagiannya."
Institut AgAID akan menjadi usaha kolaboratif pelbagai disiplin yang melibatkan fakulti dan saintis dengan kepakaran dalam pelbagai bidang dalam sains komputer, pertanian dan jangkauan pertanian.
Sebagai tambahan kepada WSU, ahli Institut termasuk Oregon State University; Universiti California, Merced; Universiti Virginia; Universiti Carnegie Mellon; Universiti Warisan; Kolej Wenatchee Valley; dan Universiti Negeri Kansas. Rakan kongsi sektor swasta termasuk IBM Research dan syarikat permulaan innov8.ag.
Institut AgAID akan mengambil pendekatan "adaptasi-amplify", kata Kalyanaraman. Ini bermakna pertama sekali Institut akan mereka bentuk penyelesaian AI dengan kerjasama orang yang menggunakan alatan, supaya ia lebih praktikal dan lebih cenderung untuk diterima pakai. Para penyelidik juga akan berusaha untuk membuat penyelesaian yang boleh menyesuaikan diri dengan persekitaran yang berubah-ubah dan yang menguatkan produktiviti dengan menggabungkan kemahiran manusia dan keupayaan mesin untuk menjadi lebih berkesan daripada kedua-duanya sendirian. Sebagai contoh, pemangkasan pokok adalah tugas yang sangat mahir, tetapi pekerja peringkat pemula boleh mendapat manfaat daripada alat AI yang menyediakan panduan pakar untuk membantu memutuskan cabang yang terbaik untuk dipangkas. Tugas itu dilakukan dengan lebih baik, dan pekerja mula belajar daripada maklum balas, dan dengan kekurangan tenaga kerja mahir, AI boleh memanfaatkan kedua-dua kebun dan pekerja, kata Kalyanaraman.
“Ia adalah perkongsian. AI boleh membantu kami pada asasnya merapatkan jurang antara pekerja berkemahiran tinggi dan berkemahiran rendah,” katanya.
Mendidik tenaga kerja di semua peringkat adalah penting kepada Institut AgAID bukan sahaja untuk menggalakkan penggunaan AI tetapi sebagai soal ekuiti, menurut pemimpin Institut. Institut merancang pelbagai program pendidikan daripada K-12 melalui pendidikan tinggi dan latihan pekerja. Matlamatnya adalah untuk meningkatkan tahap kemahiran AI dan membuka laluan kerjaya baharu, yang boleh meningkatkan gaji dan kualiti hidup pekerja pertanian. Ia juga boleh menarik lebih ramai orang kepada profesion pertanian dan pengkomputeran.
Institut AgAID akan menjalankan beberapa kes ujian mencabar yang melibatkan tanaman khusus, kebanyakannya tumbuh di Amerika Syarikat Barat, seperti epal, ceri, pudina dan badam. Tanaman ini merangkumi beberapa cabaran utama: mereka memerlukan buruh intensif dan pengairan. Mereka juga terdedah kepada peristiwa cuaca dan perubahan iklim. Tanaman khusus menyumbang 87% daripada tenaga kerja pertanian AS, dan kira-kira 40% daripada tanaman ini adalah saka, memerlukan pengurusan jangka panjang dan perancangan sumber.
Cabaran sukar yang ditimbulkan oleh kes ini bermakna penyelesaian Institut AgAID akan diuji dengan teliti sebelum dipindahkan ke wilayah lain di negara ini, kata Kalyanaraman.
"Kami tahu bahawa AI mempunyai potensi serius untuk membuat penemuan terobosan dan mengubah keupayaan membuat keputusan kami dengan cara bermaklumat data, tetapi teknologi itu perlu dibangunkan dengan cara yang sangat berhati-hati," katanya.
Anugerah ini adalah sebahagian daripada pelaburan besar oleh agensi persekutuan di negeri kepimpinan AI Washington, kata Senator AS Maria Cantwell. Dua daripada 11 institut yang dibiayai akan diketuai oleh universiti di negeri ini: sebagai tambahan kepada Institut AgAID yang diketuai WSU, Universiti Washington akan menerajui Institut AI NSF untuk Sistem Dinamik.
"Negeri Washington sudah pun menjadi pemimpin dalam kecerdasan buatan," kata Cantwell. “Daripada Makmal Dasar Teknologi Universiti Washington yang mengkaji cabaran besar sekitar kecerdasan buatan kepada kerja Washington State University dalam pertanian ketepatan, kami lebih bersedia untuk kedua-dua geran ini untuk membantu kami memahami lebih banyak aplikasi kecerdasan buatan. UW akan bekerja dalam bidang sistem yang kompleks untuk menambah baik bidang seperti pembuatan dan WSU akan mengusahakan penambahbaikan dalam pertanian."
Wakil Cathy McMorris Rodgers turut menyatakan sokongannya terhadap Institut AgAID yang baharu.
"Washington State University telah lama menjadi peneraju dalam pertanian, inovasi dan teknologi," kata McMorris Rodgers. “Saya berbangga menjadi sebahagian daripada perbualan di Sidang Kemuncak AI Pertanian universiti pada Oktober 2020 dan gembira melihat WSU menerima jawatan sebagai Institut AI Pertanian USDA-NIFA untuk Mentransformasi Tenaga Kerja dan Sokongan Keputusan hari ini. Institut ini, juga dikenali sebagai AgAID, akan menyepadukan kaedah AI ke dalam operasi pertanian untuk ramalan, sokongan keputusan dan pertanian yang dibolehkan robotik untuk menangani cabaran pertanian kompleks yang dihadapi Washington Timur dan negara. Saya tidak sabar-sabar untuk melihat kerja-kerja inovatif yang akan dihasilkan daripada Institut ini untuk menyokong industri pertanian negeri kita.”
- Sara Zaske, Berita WSU
Rakan pasca kedoktoran WSU Abhilash Chandel menerangkan kepada pasukan Institut AgAID bagaimana teknologi penderiaan dron itu mengumpul data imejan berbilang spektrum dan terma daripada "ladang pintar" di Daerah Yakima. Foto: WSU