Với khoản tài trợ liên bang trị giá 20 triệu đô la mới, Đại học Bang Washington sẽ lãnh đạo một viện nghiên cứu đa tổ chức để phát triển các giải pháp trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm giải quyết một số thách thức lớn nhất của nông nghiệp liên quan đến lao động, nước, thời tiết và biến đổi khí hậu.
Viện mới là một trong 11 viện được thành lập bởi Quỹ khoa học quốc gia và trong số hai được tài trợ bởi Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ-Viện Thực phẩm và Nông nghiệp Quốc gia vào năm 2021. Nó được gọi là Viện AgAID, viết tắt của USDA-NIFA Viện AI nông nghiệp để chuyển đổi lực lượng lao động và hỗ trợ quyết định.
Ananth Kalyanaraman, chuyên gia khoa học máy tính của WSU cho biết, trong khi quá trình phát triển AI truyền thống liên quan đến việc các nhà khoa học chế tạo công cụ và cung cấp chúng cho người dùng cuối thì Viện AgAID sẽ thu hút những người sẽ sử dụng các giải pháp AI – từ nông dân, công nhân đến các nhà hoạch định chính sách – vào quá trình phát triển của họ. giáo sư và nghiên cứu viên chính của Viện.
“Con người là một phần quan trọng của hệ sinh thái nông nghiệp. Nó không chỉ là thực vật phát triển. Kalyanaraman, người cũng giữ chức Chủ tịch Boeing tại Trường Kỹ thuật Điện và Khoa học Máy tính của WSU, cho biết: Con người điều khiển cây trồng hàng ngày và đưa ra các quyết định phức tạp, chẳng hạn như cách phân bổ nước hoặc giảm thiểu ảnh hưởng của một cơn bão sắp tới. “Chúng tôi mong muốn hợp tác kiến thức của con người với các công cụ AI theo cách khuếch đại kết quả cuối cùng trong đó tổng thể lớn hơn tổng các phần của nó.”
Viện AgAID sẽ là một nỗ lực hợp tác, đa ngành, có sự tham gia của các giảng viên và nhà khoa học có chuyên môn về nhiều lĩnh vực khác nhau như khoa học máy tính, nông nghiệp và tiếp cận nông nghiệp.
Ngoài WSU, các thành viên của Viện còn có Đại học bang Oregon; Đại học California, Merced; Trường đại học của Virginia; Đại học Carnegie Mellon; Đại học Di sản; Cao đẳng Thung lũng Wenatchee; và Đại học bang Kansas. Các đối tác thuộc khu vực tư nhân bao gồm IBM Research và công ty khởi nghiệp đổi mới8.ag.
Kalyanaraman cho biết Viện AgAID sẽ thực hiện phương pháp tiếp cận “áp dụng-thích ứng-khuếch đại”. Điều này có nghĩa là trước tiên Viện sẽ thiết kế các giải pháp AI với sự cộng tác của những người sử dụng công cụ để chúng mang tính thực tế và có nhiều khả năng được áp dụng hơn. Các nhà nghiên cứu cũng sẽ nỗ lực tạo ra các giải pháp có thể thích ứng với môi trường thay đổi và nâng cao năng suất bằng cách kết hợp các kỹ năng của con người và khả năng của máy móc để đạt hiệu quả cao hơn so với khi chỉ sử dụng riêng lẻ. Ví dụ: cắt tỉa cây là một nhiệm vụ đòi hỏi kỹ năng cao, nhưng một công nhân mới bắt đầu có thể được hưởng lợi từ công cụ AI cung cấp hướng dẫn của chuyên gia để giúp quyết định cành nào là tốt nhất để cắt tỉa. Kalyanaraman cho biết, nhiệm vụ được thực hiện tốt hơn và công nhân bắt đầu học hỏi từ phản hồi. Tuy nhiên, với tình trạng thiếu lao động lành nghề, AI có thể mang lại lợi ích cho cả vườn cây ăn quả và công nhân.
“Đó là một sự hợp tác. Về cơ bản, AI có thể giúp chúng ta thu hẹp khoảng cách giữa người lao động có tay nghề cao và người lao động có tay nghề thấp”, ông nói.
Theo các nhà lãnh đạo Viện, việc đào tạo lực lượng lao động ở mọi cấp độ là trọng tâm của Viện AgAID không chỉ để khuyến khích áp dụng AI mà còn là vấn đề công bằng. Viện lên kế hoạch cho nhiều chương trình giáo dục từ K-12 đến giáo dục đại học và đào tạo công nhân. Mục tiêu là nâng cao trình độ kỹ năng AI và mở ra con đường sự nghiệp mới, có thể cải thiện mức lương và chất lượng cuộc sống cho người lao động nông nghiệp. Nó cũng có thể thu hút nhiều người hơn đến với các ngành nghề nông nghiệp và điện toán.
Viện AgAID sẽ thực hiện một số trường hợp thử nghiệm đầy thách thức liên quan đến các loại cây trồng đặc sản, nhiều loại cây trồng trong số đó mọc ở miền Tây Hoa Kỳ, chẳng hạn như táo, anh đào, bạc hà và hạnh nhân. Những loại cây trồng này gặp phải một số thách thức lớn: chúng đòi hỏi nhiều lao động và tưới tiêu. Họ cũng dễ bị tổn thương trước các hiện tượng thời tiết và biến đổi khí hậu. Cây trồng đặc sản chiếm 87% lực lượng lao động nông nghiệp của Hoa Kỳ và khoảng 40% trong số cây trồng này là cây lâu năm, đòi hỏi phải quản lý và lập kế hoạch tài nguyên lâu dài.
Kalyanaraman cho biết những thách thức khó khăn do những trường hợp này đặt ra có nghĩa là các giải pháp của Viện AgAID sẽ được kiểm tra nghiêm ngặt trước khi chuyển sang các khu vực khác trong nước.
Ông nói: “Chúng tôi biết rằng AI có tiềm năng thực sự để thực hiện những khám phá đột phá và biến đổi khả năng ra quyết định của chúng ta theo cách có thông tin về dữ liệu, nhưng công nghệ này cần phải được phát triển một cách hết sức cẩn thận”.
Thượng nghị sĩ Hoa Kỳ Maria Cantwell lưu ý rằng giải thưởng này là một phần trong khoản đầu tư đáng kể của các cơ quan liên bang ở bang Washington dẫn đầu về AI. Hai trong số 11 viện được tài trợ sẽ do các trường đại học trong bang đứng đầu: ngoài Viện AgAID do WSU lãnh đạo, Đại học Washington sẽ lãnh đạo Viện AI về Hệ thống Động lực của NSF.
Cantwell cho biết: “Bang Washington đã dẫn đầu về trí tuệ nhân tạo. “Từ Phòng thí nghiệm Chính sách Công nghệ của Đại học Washington chuyên nghiên cứu những thách thức lớn xung quanh trí tuệ nhân tạo cho đến công việc của Đại học Bang Washington trong nông nghiệp chính xác, chúng tôi đã sẵn sàng nhận hai khoản tài trợ này để giúp chúng tôi hiểu thêm về các ứng dụng trí tuệ nhân tạo. UW sẽ làm việc trong lĩnh vực hệ thống phức tạp để cải thiện các lĩnh vực như sản xuất và WSU sẽ nghiên cứu những cải tiến trong nông nghiệp.”
Dân biểu Cathy McMorris Rodgers cũng bày tỏ sự ủng hộ đối với Viện AgAID mới.
McMorris Rodgers cho biết: “Đại học Bang Washington từ lâu đã dẫn đầu về nông nghiệp, đổi mới và công nghệ. “Tôi tự hào được tham gia cuộc trò chuyện tại Hội nghị thượng đỉnh AI Nông nghiệp của trường đại học vào tháng 2020 năm XNUMX và rất vui khi thấy WSU ngày nay đã được chỉ định là Viện AI Nông nghiệp của USDA-NIFA để chuyển đổi lực lượng lao động và hỗ trợ quyết định. Viện này, còn được gọi là AgAID, sẽ tích hợp các phương pháp AI vào các hoạt động nông nghiệp để dự đoán, hỗ trợ quyết định và nông nghiệp hỗ trợ robot nhằm giải quyết những thách thức nông nghiệp phức tạp mà miền Đông Washington và quốc gia đang phải đối mặt. Tôi mong muốn được nhìn thấy công trình đổi mới của Viện này để hỗ trợ các ngành nông nghiệp của bang chúng ta.”
– Sara Zaske, Tin tức WSU
Abhilash Chandel, đồng nghiệp sau tiến sĩ của WSU giải thích với nhóm của Viện AgAID về cách công nghệ cảm biến của máy bay không người lái thu thập dữ liệu hình ảnh nhiệt và đa phổ từ một “trang trại thông minh” ở Hạt Yakima. Ảnh: WSU