Kiểm soát và giảm thuốc diệt cỏ nông nghiệp bằng thuật toán AI “Blue River”

Không chỉ là một “gã mạng xã hội khổng lồ”, giờ đây Facebook còn muốn lấn sân sang lĩnh vực nông nghiệp công nghệ cao bằng cách thiết lập một thuật toán công nghệ mới có tên Blue River tích hợp AI.

Hiện tại, nhân loại đang đối mặt với tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu nghiêm trọng, việc trồng trọt ngày càng khó khăn hơn rất nhiều. Dịch bệnh, cây trồng, cỏ dại xuất hiện nhiều hơn và trước giờ, lựa chọn thuốc diệt cỏ dại, thuốc trừ sâu là giải pháp ưu tiên hàng đầu.

Tuy nhiên, giải pháp này có thể gây ô nhiễm hóa học nguồn đất, nguồn nước, thậm chí thực phẩm con người cũng bị nhiễm độc theo, gây ra nhiều hệ lụy cho sức khỏe, bệnh tật ở con người.

Không những thế, theo một nghiên cứu năm 2016 của Đại học Illinois, giá các hóa chất nông nghiệp đang tăng và là mối đe dọa lớn đối với lợi nhuận canh tác của nông dân.

Tốc độ tăng trưởng chi phí phân bón, thuốc trừ sâu và hạt giống trong những năm 2006 trở về sau cao hơn so với những năm 1990. Năm 2015, tổng chi phí phân bón, thuốc trừ sâu và giống chiếm tới 48% doanh thu vụ mùa, cao hơn nhiều so với 36% trung bình từ năm 1990 đến năm 2006. Thế nên, các chi phí này cần phải giảm xuống trong tương lai.

Chính vì lẽ đó, Facebook đã phối hợp cùng công ty Pytorch xây dựng một nền tảng thuật toán mới có tên là “Blue River”, tích hợp Trí tuệ thông minh nhân tạo AI có khả năng nhận diện cỏ dại siêu đỉnh.

Alexandru Voica, Giám đốc Truyền thông Công nghệ của Facebook cho biết: “Người nông dân ngày nay phải đối mặt với một thách thức to lớn. Đó là nhu cầu nuôi sống dân số toàn cầu ngày càng tăng, trong khi diện tích đất ngày càng ít hơn. Điều này kết hợp với sự thay đổi bất lợi trong quá trình canh tác thái quá, điều kiện thời tiết thay đổi, và các mối đe dọa như cỏ dại và sâu bệnh, tất cả đều ảnh hưởng đến khả năng sản xuất lương thực của nông dân”.

Nền tảng thuật toán này có tên gọi đầy đủ là Blue River, do Facebook phối hợp cùng công ty PyTorch để xây dựng trên nền tảng công nghệ học sâu.

Blue River sau đó có thể được tích hợp vào các robot nông nghiệp để có thể phân tích hình ảnh của các loại cây trồng trong một phần nghìn giây ngoài thực địa; và nó cũng sẽ hỗ trợ xây dựng ‘mô hình phát hiện cỏ dại’ để các robot nông nghiệp canh tác hiệu quả, chính xác hơn”.

Theo các chuyên gia, sau khi thuật toán Blue River Technology được tích đặt vào một robot nông nghiệp cụ thể, nó có thể kiểm soát cỏ dại hoạt động bằng cách tích hợp máy ảnh, công nghệ thị giác máy tính, máy học để kích hoạt, điều khiển tính năng phun thông minh đúng loại cỏ dại, mà không hề làm ảnh hưởng tới cây trồng khác, lượng hóa chất được tiết kiệm hơn rất nhiều.

Về cơ bản, nền tảng này hoạt động giống như cách hoạt động của công nghệ nhận dạng khuôn mặt của Facebook.

Hiện thuật toán Blue River Technology đang được Facebook cho học, cũng như đối chiếu hàng nghìn bức tranh về cỏ dại, cho đến khi hệ thống thuật toán có thể nhận ra sự khác biệt giữa cỏ dại và cây trồng. Sau khi công nghệ này ra mắt bản chính thức, nó sẽ giúp tiết kiệm tới 90% lượng thuốc diệt cỏ hiện đang được sử dụng ngoài thực địa.

Các robot nông nghiệp sau khi đã tích hợp thuật toán Blue River Technology có thể di chuyển trên các cánh đồng để tiến hành công việc. Lúc đó, hệ thống các máy ảnh sẽ phân tích từng khung hình và tạo ra bản đồ chính xác đến từng pixel về vị trí của cây trồng, và cỏ dại. Khi tất cả các loại cây đã được xác định, hệ thống thuật toán Blue River Technology sẽ lập bản đồ vị trí từng loại cỏ dại và cây trồng. Sau thao tác này, robot nông nghiệp chỉ dựa theo đó mà phun thuốc lên cỏ dại.

Nhà nghiên cứu AI của Facebook, Soumith Chintala, ông cũng là người đồng sáng tạo ra nền tảng thuật toán Blue River Technology nhận định, hiện nó vẫn nằm trong khuôn khổ mã nguồn mở, đang được các nhà nghiên cứu đóng góp phát triển thêm, nhưng Facebook hy vọng nền tảng này sẽ hoàn thành sớm nhất trong thời gian tới.

Đây không phải là lần đầu tiên mà lĩnh vực AI được tận dụng vào lĩnh vực kiểm soát cỏ dại. Năm 2018, công ty Thụy Sĩ EcoRobotix đã phát hành một robot chạy bằng năng lượng mặt trời có thể hoạt động trong 12 giờ để phát hiện và tiêu diệt cỏ dại.

Công ty này cho biết, robot này sử dụng ít thuốc diệt cỏ hơn 20 lần so với các phương pháp truyền thống. Cũng trong năm 2018, công ty Agrinavia của Đan Mạch đã bắt đầu phát triển một hệ thống có tên RoboWeedMaPS cũng tự động nhận diện và phát hiện cỏ dại trên đồng ruộng.

Theo Forbes