ИИ в сельском хозяйстве: ученые Корнелльского университета выявили потенциал снижения энергопотребления до 25%.

Ученые Корнелльского университета раскрывают потенциал искусственного интеллекта при внедрении его в системы контроля окружающей среды. Это может привести к снижению энергопотребления в закрытом сельском хозяйстве на 25%, что имеет огромное значение для обеспечения продовольственной безопасности растущего населения. Эти результаты были опубликованы в журнале Nature Food.

Если применить искусственный интеллект в больших крытых фермах с полным освещением и климатическим контролем по всему миру, мы сможем улучшить фотосинтез, транспирацию и дыхание растений. Таким образом, достигнем сокращения энергопотребления и повышения эффективности использования ресурсов. Об этом заявил Бенджамин Декарди-Нельсон, научный сотрудник в лаборатории Фэнци Ю, профессора энергетических систем имени Роксанны Э. и Майкла Дж. Зака в Корнелльском инженерном институте.

Согласно данным ООН, к 2050 году население мира ожидается достигнуть 9,7 миллиарда человек. Учитывая изменение климата и урбанизацию, необходимо устранить проблемы, связанные с существующими системами производства продуктов питания в мире.

Сельское хозяйство в закрытых помещениях, включая крупные фермы с искусственным освещением, более устойчиво к изменению климата, но требует больших энергетических затрат и точного управления ресурсами. В связи с этим, ученые считают, что существующие системы контроля окружающей среды недостаточно интеллектуальны для достижения оптимальных результатов.

Применение искусственного интеллекта способно решить многие проблемы. Например, ИИ может помочь лучше регулировать вентиляцию, чтобы снизить энергопотребление, при этом не вредя росту растений и поддерживая оптимальный уровень углекислого газа и влажности.

Используя методы искусственного интеллекта, такие как глубокое обучение и вычислительная оптимизация, ученые провели анализ салата, выращенного в закрытых сельскохозяйственных помещениях в различных регионах США, Исландии и Объединенных Арабских Эмиратах.

Применение искусственного интеллекта позволило оптимизировать освещение и климатические системы, что привело к сокращению энергопотребления с 9,5 кВт-ч/кг до 6,42 кВт-ч/кг при использовании ИИ. В более теплых регионах, таких как Дубай, ИИ снизил энергопотребление до 7,26 кВт-ч/кг.

Баланс между низкой и высокой вентиляцией в зависимости от светового периода обеспечивает идеальные условия для фотосинтеза, дыхания и роста растений, а также минимизирует потери энергии. Это подходит для оптимизации освещения и других энергетических систем.

Применение искусственного интеллекта в сельском хозяйстве позволяет создавать умные системы, которые снижают энергопотребление и углеродный след, обеспечивая при этом оптимальное производство продовольствия. Это то, в чем искусственный интеллект проявляет себя наилучшим образом.

В целом, благодаря оптимизации с использованием искусственного интеллекта, крытые фермы растений становятся жизнеспособными даже в самых энергоемких и ограниченных регионах.

Источник: Cornell University. Автор: Блейн Фридлендер.