Új kapukat nyithat meg a mesterséges intelligencia a jövő mezőgazdaságában, amelynek egyre nagyobb része zajlik majd beltérben – a klímaváltozás és a termőföldek kizsákmányolása miatt.
A Cornell Egyetem mérnökei új megoldást találtak a beltéri mezőgazdaság energiaigényének csökkentésére. Rájöttek, hogy a mesterséges intelligencia segítségével a jelenlegi környezeti szabályozó rendszerek energiafelhasználása akár a negyedével csökkenthető, ami óriási lökést adnak a korszerű növénytermesztési módszereknek. A kutatás eredményeit a Nature Food szaklapban publikálták. Az írás azzal érvel, hogy a globálisan csökkenő termőterületek miatt létfontosságú minél hatékonyabb beltéri növénytermesztési gyakorlatok bevezetése. Ezek a módszerek rengeteg energiát emésztenek fel, de az AI a segítségünkre lehet.
Az ENSZ becslései szerint 2050-re a világ népessége elérheti a 9,7 milliárd főt. Ezzel párhuzamosan a klímaváltozás és az urbanizáció komoly kihívásokat támaszt a jelenlegi élelmiszertermelési rendszerekkel szemben. A beltéri mezőgazdaság (például mesterséges világítást használó növénygyár, vertikális gazdaság) kevésbé érzékeny a klímaváltozásra, azonban rendkívül energiaigényes, és gondos erőforrás-kezelést igényel a fenntarthatóság érdekében.
„A jelenlegi környezeti szabályozó rendszerek nem elég okosak” – mondta Fengqi You energia-rendszermérnöki professzor, hozzátéve: az AI technikák, mint a mély megerősítéses tanulás és a számítógépes optimalizálás, hatékony megoldásokat kínálhatnak ezen a területen. A kutatók a mesterséges intelligencia alkalmazását vizsgálták az Egyesült Államok nyolc különböző helyszínén – többek között Los Angelesben, Chicagóban, Miamiban és Seattle-ben – működő beltéri mezőgazdasági létesítményekben, ahol salátát termesztettek. Ezenkívül Izlandon, Reykjavíkban és Dubajban is elemezték az AI hatását.
A mesterséges intelligencia optimalizálta a növénygyárakban lévő világítási és klímaszabályozási rendszereket, így az energiafelhasználás 9,5 kilowattóráról 6,42 kilowattórára csökkent – kilogrammonkénti friss tömeg vonatkozásában. Melegebb éghajlatú területeken, mint amilyen Dubaj vagy az Egyesült Államok néhány déli állama, az energiafelhasználás 10,5 kilowattóráról 7,26 kilowattórára mérséklődött kilogrammonként. A világos időszakok (16 óra mesterséges napfény) alacsony szellőztetése, valamint a sötét időszakok (8 óra mesterséges éjszaka) magas szellőztetése optimális megoldást kínált a beltéri szén-dioxid-szint fenntartására, ami szükséges a fotoszintézishez és a növekedéshez.
„Ez nagyon hasonlít az okos otthonok működéséhez. Otthon kényelmesen akarunk élni, miközben csökkentjük az energiafelhasználást. Ugyanezt akarják a növények is – magyarázta You. – Ezzel a rendszerrel az élelmiszertermelés optimálisabb, fenntarthatóbb és kisebb szénlábnyommal jár. Az AI remekül képes segíteni ebben. Jelentős megtakarításokat érhetünk el, ha az intelligens rendszerek segítségével optimalizáljuk a világítást és az egyéb energiafelhasználást.”
Ez az áttörés kulcsfontosságú lépés lehet a jövő élelmiszertermelésében, különösen a globális népességnövekedés és a klímaváltozás ismeretében.
Főoldali kép: Eden Green
A HIPA támogatásával megvalósuló 1,9 millió eurós beruházás révén az amerikai NI egyebek mellett új generációs tesztelési megoldásokat fejleszt.
Pályakezdők és évtizedes tapasztalattal rendelkezők is csatlakozhatnak a Paks II. szakembergárdájához. Az aktuális lehetőségeket a tavaszi állásbörzéken is meg lehet ismerni.