هوش مصنوعی چه طور مصرف آب را در کشاورزی متحول می کند؟
آزینیک: با تشدید بحران کمبود آب هوش مصنوعی با تشکیل تحول بنیادین در نحوه پایش وضعیت منابع آب، تحلیل داده های محیطی، پیشبینی نیاز آبی محصولات و اختصاص هوشمندانه آب به رکن اصلی کشاورزی تبدیل گشته است.
به گزارش آزینیک به نقل از مهر؛ مدیریت کارآمد منابع آب امروز نه فقط یک لزوم عملیاتی بلکه یک اجبار راهبردی برای حفظ تاب آوری نظام تولید غذایی محسوب می شود. تشدید بحران کم آبی در خیلی از مناطق، تغییرات غیرقابل پیشبینی الگوهای بارش، افزایش خشکسالی های دوره ای و کاهش نیروی انسانی متخصص در قسمت کشاورزی باعث شده اند که شیوه های سنتی آبیاری دیگر قابلیت پاسخگویی به نیازهای متغیر و فزاینده تولیدکنندگان را نداشته باشند. در چنین شرایطی، تکنولوژی های جدید مبتنی بر هوش مصنوعی با تشکیل تحول بنیادین در نحوه پایش وضعیت منابع آب، تحلیل داده های محیطی، پیشبینی نیاز آبی محصولات و تخصیص هوشمندانه آب، به یکی از ارکان اصلی کشاورزی پایدار تبدیل گشته اند. این فناوری ها با اتکا به داده های دقیق و لحظه ای، امکان مدیریت علمی، هدفمند و کم هزینه منابع آب را فراهم می کنند و مسیر آینده کشاورزی را به سمت بهره وری بیشتر و مصرف بهینه هدایت می کنند.
ضرورت مدیریت هوشمند آب در کشاورزی
بی گمان آب حیاتی ترین عنصر در قسمت کشاورزی شمرده می شود و کوچک ترین ناکارآمدی در تخصیص آن می تواند نتایج گسترده ای برای عملکرد مزارع، از کاهش رشد و بهره وری گیاه گرفته تا افزایش هزینه های عملیاتی و ایجاد صدمه های طولانی مدت در ساختار خاک، برجای گذارد. در خیلی از مناطق، بخشی قابل توجه از آبی مورد استفاده به علت آبیاری بیش از اندازه، زمان بندی نامناسب یا عدم شناخت دقیق از خصوصیت های خاک و نیاز آبی هر محصول هدر می رود. در همین جهت، ابزارهای نوین مدیریت آب با ترکیب داده های رطوبت خاک، نوع محصول، شرایط اقلیمی و وضعیت لحظه ای مصرف، این امکان را فراهم می کنند که هر مزرعه برپایه نیاز واقعی و موقعیت مکانی خود، برنامه ای علمی و پویا برای آبیاری تدوین کند. نرم افزارهای مدیریت آبیاری با پایش مستمر مصرف آب، شناسایی سریع ناهنجاری ها و عرضه الگوهای دقیق و قابل تنظیم برای تخصیص، نه فقط کارآمدی آبیاری را بشکل قابل ملاحظه ای می افزایند بلکه به کشاورز اجازه می دهند تصمیم هایی اتخاذ کند که از نظر اقتصادی و زیست محیطی به صرفه و پایدار باشد.
چالش های اصلی کشاورزی و کارکردهای هوش مصنوعی
تحولات جهانی اخیر نشان میدهد که کشاورزی مدرن در عصر حاضر با سه چالش حیاتی روبه رو است: محدودیت فزاینده منابع آب تغییرات و بی ثباتی اقلیمی کمبود نیروی انسانی متخصص محدودیت منابع آب خصوصاً در مناطق خشک و نیمه خشک، کشاورزان را ناگزیر کرده که به روش های علمی و دقیق تر برای تخصیص آب روی آورند. از طرفی، نوسانات اقلیمی باعث شده پیشبینی پذیری فصل های رشد محصولات کم شود و وابستگی به داده های لحظه ای افزایش پیدا کند. همینطور کمبود نیروی انسانی هم فشار مضاعفی بر واحدهای تولیدی وارد کرده و ضرورت اتوماسیون و تصمیم گیری هوشمند را برجسته تر ساخته است. در چنین شرایطی، راهکارهای مبتنی بر هوش مصنوعی با تاکید بر مجموعه ای گسترده از سنسورهای رطوبت خاک، ایستگاه های هواشناسی محلی، ابزار سنجش تغذیه گیاه و سامانه های پایش از راه دور، زیرساختی داده محور برای برنامه ریزی آبیاری فراهم می کنند. این داده ها با گردآوری اطلاعات جزئی در رابطه با وضعیت خاک، شرایط رشد گیاه، پیشبینی های کوتاه مدت و طولانی مدت هوا و الگوهای مصرف آب، پایه طراحی دقیق برنامه های آبیاری پیشبینی محور را می سازند. چنین نگاهی امکان پیشگیری از مصرف بی رویه آب، کاهش بی ثباتی آبیاری گیاه، بهبود سلامت و کیفیت محصول و افزایش بهره وری در سطح مزرعه را فراهم می آورد و نقش برجسته ی در پایداری تولید دارد.
الگوسازی و تخصیص پیشبینی محور آب
یکی از مهم ترین مزیت های به کارگیری هوش مصنوعی در قسمت کشاورزی، توانایی آن در تحلیل هم زمان مجموعه ای گسترده از داده های تاریخی، روندهای اقلیمی و اطلاعات لحظه ای در رابطه با شرایط خاک و وضعیت گیاه است. این توانایی سبب می شود که الگوریتم ها بتوانند الگوهای پنهان در داده ها را شناسایی کرده و رفتار آینده منابع آب و نیاز آبی محصولات را با دقت بیشتری پیشبینی کنند. نرم افزارهای برنامه ریزی آبیاری با استفاده از این تحلیل ها می توانند نیاز آبی هر بخش از مزرعه را برمبنای تغییرات رطوبت خاک، شیب زمین، نوع محصول و مرحله رشد آن محاسبه کرده و بدین ترتیب از آبیاری بیش از اندازه یا کمتر از حد پیشگیری نمایند. مدلهای هوش مصنوعی با ادغام اطلاعاتی همچون پیشبینی بارندگی ها، سرعت تبخیر، دمای هوا، نوع خاک و ظرفیت نگهداشت آب، سفارش های عملیاتی دقیقی عرضه می دهند که سبب تنظیم بهینه دفعات و مقادیر آبیاری می شود. این مدلها قادر هستند هشدارهای پیشگیرانه صادر کنند. بعنوان مثال در حالی که احتمال بارندگی نزدیک وجود دارد، سامانه بصورت خودکار آبیاری را کاهش داده یا به تعویق می اندازد. نتیجه این رویکرد، کاهش محسوس مصرف آب، صرفه جویی در انرژی موردنیاز سامانه های پمپاژ، افزایش سلامت گیاه و بهبود بهره وری کلی مزرعه است.
نقش توزیع کنندگان در گسترش فناوری های مدیریت هوشمند آب
توزیع کنندگان تجهیزات و نرم افزارهای نوین نقشی کلیدی در فراگیرسازی این فناوری ها دارند و در حقیقت بعنوان حلقه اتصال میان تولیدکنندگان فناوری و بهره برداران نهائی عمل می کنند. این شرکتها با عرضه مجموعه ای از راهکارهای جامع شامل سامانه های ابری آبیاری، نرم افزارهای مدیریت مزرعه، کنترل گرهای خودکار آبیاری و سنسورهای پیشرفته می توانند مسیر نوسازی شیوه های سنتی را برای کشاورزان هموار کنند. علاوه بر عرضه تجهیزات سخت افزاری، عرضه بسته های آموزشی تخصصی، پشتیبانی فنی لحظه ای و خدمات یکپارچه سازی پلت فرم ها بوسیله رابط برنامه نویسی نقش مهمی در موفقیت این سامانه ها دارد. چنین خدماتی که در مقطع کنونی جای خالی آن در بین شرکت های دانش بنیان کشور احساس می شود، نه فقط نگرانی کاربران در استفاده از تکنولوژیهای جدید را می کاهد بلکه بهره برداری از سامانه ها را بصورت کاملا عملیاتی و بدون نیاز به مهارت های پیچیده ممکن می سازد. این سطح از همراهی، ارزش افزوده ای قابل توجه برای کاربران بوجود می آورد و باعث می شود بازگشت سرمایه در کمترین زمان ممکن تحقق یابد. مدیریت هوشمند منابع آب در کشاورزی، نه صرفا یک انتخاب فناورانه بلکه یک لزوم راهبردی برای پایداری تولید و امنیت غذایی محسوب می شود. در حالی که تغییرات اقلیمی، کاهش منابع آب تجدیدپذیر و فشار فزاینده بر زمینهای کشاورزی روندی شتابان یافته اند، اتکا به روش های سنتی نه فقط کارآمد نیست بلکه می تواند صدمه های جدی بر بهره وری و سلامت خاک وارد کند. هوش مصنوعی با قابلیت تحلیل پیشبینی محور، پردازش انبوه داده های محیطی و اجرای کنترل دقیق آبیاری برمبنای نیاز واقعی گیاه، آینده مدیریت آب را بگونه ای متحول کرده که تصمیم گیری کشاورزان دیگر بر حدس و تجربه تکیه ندارد و مبتنی بر داده های معتبر و تحلیل های علمی صورت می گیرد. پایش لحظه ای وضعیت خاک و گیاه، امکان تنظیم آنی برنامه های آبیاری، پیشبینی دوره های تنش آبی و محاسبه دقیق نیاز آبی هر مزرعه سبب می شود این فناوری ها نقش محوری در محافظت از منابع آب و ارتقاء بهره وری ایفا کنند. بالاخره، می توان نتیجه گرفت که توسعه این سامانه ها و پشتیبانی از زنجیره تأمین آنها از حسگرها و پلت فرم های ابری تا نرم افزارهای تحلیل داده، می تواند نه فقط هزینه های عملیاتی را کم کند بلکه ظرفیت تولید را افزایش داده و کشاورزی را در مقابل بحران های آتی مانند خشکسالی های طولانی، نوسانات شدید اقلیمی و کمبود نیروی انسانی تاب آورتر سازد.
بطور خلاصه این مدلها قادر هستند هشدارهای پیشگیرانه صادر کنند. توزیع کنندگان تجهیزات و نرم افزارهای نوین نقشی کلیدی در فراگیرسازی این فناوری ها دارند و در حقیقت به عنوان حلقه اتصال میان تولیدکنندگان فناوری و بهره برداران غایی عمل می کنند. این سطح از همراهی، ارزش افزوده ای قابل توجه برای کاربران بوجود می آورد و موجب می شود برگشت سرمایه در کوتاهترین زمان ممکن تحقق یابد.
منبع: آزینیك
این مطلب آزینیک را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط آزینیک
نظرات خوانندگان آزینیک در مورد این مطلب
لطفا شما هم در مورد این مطلب نظر دهید