Z novo zvezno donacijo v višini 20 milijonov dolarjev bo Washington State University vodila večinstitucionalni raziskovalni inštitut za razvoj rešitev umetne inteligence (AI) za spopadanje z nekaterimi največjimi izzivi kmetijstva, povezanimi z delom, vodo, vremenom in podnebnimi spremembami.
Novi inštitut je eden od 11, ki jih je ustanovil National Science Foundation in med dvema, ki ju financira Ameriško ministrstvo za kmetijstvo – Nacionalni inštitut za prehrano in kmetijstvo leta 2021. Imenuje se Inštitut AgAID, kar je okrajšava za USDA-NIFA Institute for Agricultural AI for Transforming Workforce and Decision Support.
Medtem ko tradicionalni razvoj umetne inteligence vključuje znanstvenike, ki izdelujejo orodja in jih dostavljajo končnim uporabnikom, bo Inštitut AgAID v njihov razvoj vključil ljudi, ki bodo uporabljali rešitve umetne inteligence – od kmetov in delavcev do oblikovalcev politik, je dejal Ananth Kalyanaraman, strokovnjak za računalništvo WSU. profesor in glavni raziskovalec Inštituta.
»Ljudje smo v veliki meri del kmetijskega ekosistema. Ne rastejo samo rastline. Ljudje vsakodnevno manipulirajo s pridelki in sprejemajo zapletene odločitve, na primer o tem, kako razporediti vodo ali ublažiti učinke bližajoče se nevihte,« je dejal Kalyanaraman, ki je tudi predsednik Boeingove šole za elektrotehniko in računalništvo WSU. "Naš cilj je združiti človeško znanje z orodji AI na način, ki poveča končne rezultate, kjer je celota večja od vsote njenih delov."
Inštitut AgAID bo multidisciplinaren skupen projekt, ki bo vključeval profesorje in znanstvenike s strokovnim znanjem na različnih področjih računalništva, kmetijstva in kmetijskega dosega.
Poleg WSU so člani Inštituta še Oregon State University; Kalifornijska univerza, Merced; Univerza v Virginiji; Univerza Carnegie Mellon; Heritage University; Wenatchee Valley College; in Kansas State University. Partnerji iz zasebnega sektorja vključujejo IBM Research in start-up innov8.ag.
Inštitut AgAID bo uporabil pristop "sprejmi-prilagodi-razširi", je dejal Kalyanaraman. To pomeni, da bo inštitut najprej zasnoval rešitve AI v sodelovanju z ljudmi, ki uporabljajo orodja, tako da bodo praktične in bolj verjetno, da jih bodo sprejeli. Raziskovalci si bodo prizadevali tudi za izdelavo rešitev, ki se lahko prilagajajo spreminjajočim se okoljem in ki povečujejo produktivnost s kombinacijo človeških veščin in strojnih zmogljivosti, da bi bile učinkovitejše, kot bi bilo eno ali drugo. Na primer, obrezovanje dreves je zelo usposobljena naloga, vendar bi delavcu začetniku lahko koristilo orodje z umetno inteligenco, ki nudi strokovne napotke za pomoč pri odločitvi, katera veja je najboljša za obrezovanje. Naloga je bolje opravljena in delavec se začne učiti iz povratnih informacij, ob pomanjkanju kvalificirane delovne sile pa lahko umetna inteligenca koristi tako sadovnjaku kot delavcu, je dejal Kalyanaraman.
»To je partnerstvo. Umetna inteligenca nam lahko v bistvu pomaga premostiti razkorak med visokokvalificiranimi in nizkokvalificiranimi delavci,« je dejal.
Izobraževanje delovne sile na vseh ravneh je osrednjega pomena za inštitut AgAID, ne le zaradi spodbujanja sprejemanja umetne inteligence, ampak kot stvar pravičnosti, pravijo voditelji inštituta. Zavod načrtuje več izobraževalnih programov od K-12 preko visokošolskega izobraževanja in usposabljanja delavcev. Cilj je dvigniti raven spretnosti AI in odpreti nove poklicne poti, ki lahko izboljšajo plačilo in kakovost življenja kmetijskih delavcev. Prav tako lahko privabi več ljudi v kmetijstvo in računalniške poklice.
Inštitut AgAID se bo lotil več zahtevnih testnih primerov, ki vključujejo posebne pridelke, od katerih jih veliko raste v zahodnih Združenih državah, kot so jabolka, češnje, meta in mandlji. Ti pridelki zajemajo več velikih izzivov: zahtevajo intenzivno delo in namakanje. Občutljivi so tudi na vremenske pojave in podnebne spremembe. Posebni pridelki predstavljajo 87 % kmetijske delovne sile v ZDA, približno 40 % teh pridelkov pa je trajnic, ki zahtevajo dolgoročno upravljanje in načrtovanje virov.
Težki izzivi, ki jih predstavljajo ti primeri, bi pomenili, da bi bile rešitve inštituta AgAID strogo testirane, preden bi jih prenesli v druge regije v državi, je dejal Kalyanaraman.
»Vemo, da ima umetna inteligenca resen potencial za prelomna odkritja in preoblikovanje naših zmožnosti odločanja na podlagi podatkov, vendar je treba tehnologijo razvijati na zelo previden način,« je dejal.
Ta nagrada je del pomembne naložbe zveznih agencij v vodstvo AI zvezne države Washington, je poudarila ameriška senatorka Maria Cantwell. Dva od 11 financiranih inštitutov bodo vodile univerze v državi: poleg inštituta AgAID, ki ga vodi WSU, bo Univerza v Washingtonu vodila NSF AI Institute for Dynamic Systems.
"Država Washington je že vodilna na področju umetne inteligence," je dejal Cantwell. »Od Laboratorija za tehnično politiko Univerze v Washingtonu, ki preučuje velike izzive v zvezi z umetno inteligenco, do dela Washingtonske državne univerze na področju natančnega kmetijstva, smo več kot pripravljeni na ti dve donaciji, ki nam bosta pomagali razumeti več aplikacij umetne inteligence. UW bo deloval na področju kompleksnih sistemov za izboljšanje področij, kot je proizvodnja, WSU pa bo delal na izboljšavah v kmetijstvu.«
Poslanka Cathy McMorris Rodgers je prav tako izrazila podporo novemu inštitutu AgAID.
"Washington State University je že dolgo vodilna v kmetijstvu, inovacijah in tehnologiji," je dejal McMorris Rodgers. »Ponosen sem bil, da sem bil del pogovora na vrhu univerze o kmetijski umetni inteligenci oktobra 2020 in vesel sem, da je WSU danes prejel oznako inštituta USDA-NIFA za kmetijsko umetno inteligenco za preoblikovanje delovne sile in podporo pri odločanju. Ta inštitut, znan tudi kot AgAID, bo integriral metode umetne inteligence v kmetijske operacije za napovedovanje, podporo pri odločanju in robotsko podprto kmetijstvo za reševanje kompleksnih kmetijskih izzivov, s katerimi se soočata vzhodni Washington in država. Veselim se, da bom videl inovativno delo, ki bo izšlo iz tega inštituta za podporo kmetijske industrije naše države.”
- Sara Zaske, WSU News
Podoktorski sodelavec WSU Abhilash Chandel razlaga ekipi inštituta AgAID, kako tehnologija zaznavanja brezpilotnega letala zbira multispektralne in toplotne slikovne podatke iz »pametne kmetije« v okrožju Yakima. Foto: WSU