鄒樹國

（湖南高爾夫旅游職業(yè)學(xué)院，湖南 常德 415900）

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)增長與社會(huì)民生保障的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在我國現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)體系中占據(jù)著重要地位。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式多以人工作業(yè)為主，屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，難以保障生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，而科學(xué)技術(shù)的更新發(fā)展為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的變革轉(zhuǎn)型提供了技術(shù)支持，促進(jìn)了自動(dòng)化與智能化生產(chǎn)模式的應(yīng)用推廣，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，使大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式成為可能，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的集約化與現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型?，F(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)面臨著較多挑戰(zhàn)，下面將對人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的應(yīng)用展開介紹。

1 人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)的主要概念與重要作用

人工智能是一種基于現(xiàn)代通信技術(shù)、電子工程及機(jī)械工程等多個(gè)專業(yè)學(xué)科知識(shí)建立的使用機(jī)器來模仿人類智能的新型技術(shù)，能夠通過不斷收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息對自身系統(tǒng)進(jìn)行更新迭代，掌握更多知識(shí)技能，為人們各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)提供便利的技術(shù)支持。計(jì)算機(jī)技術(shù)則是一類借助現(xiàn)代通信與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，使用硬件設(shè)備與軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)活動(dòng)中各類操作的電子控制的一類技術(shù)。在包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中，很多生產(chǎn)活動(dòng)包含大量機(jī)械性與重復(fù)性的操作行為，需要通過人工勞動(dòng)來完成，導(dǎo)致生產(chǎn)效率與生產(chǎn)規(guī)模難以實(shí)現(xiàn)大幅度提升。在這類傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中使用人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)，就可以使機(jī)械設(shè)備工具代替人工來完成大量機(jī)械性與重復(fù)性的生產(chǎn)勞動(dòng)，并通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備工具的自動(dòng)化控制，借助人工智能為生產(chǎn)活動(dòng)中的各項(xiàng)決策的制訂與實(shí)施提供科學(xué)合理的依據(jù)，大幅度提升生產(chǎn)效率與生產(chǎn)規(guī)模，讓傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式向著集約化與現(xiàn)代化的方向轉(zhuǎn)型[1]。隨著人口數(shù)量的不斷增多與可利用土地面積的縮減，提升糧食產(chǎn)量成為了現(xiàn)代社會(huì)關(guān)乎民生的重要課題。我國現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)已開始向自動(dòng)化、智能化與現(xiàn)代化的方向轉(zhuǎn)型，人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)得以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，大大解放了勞動(dòng)力，提升了農(nóng)作物產(chǎn)量，擴(kuò)大了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。但受不均衡發(fā)展問題的制約，很多經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后的地區(qū)仍采用傳統(tǒng)的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式，人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍不夠廣，在對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與協(xié)調(diào)發(fā)展層面存在較多問題，仍有較大的改進(jìn)空間。

2 人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

2.1 感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)，首先需要搭建完善的感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各區(qū)域安設(shè)傳感器設(shè)備，監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的區(qū)域性氣候溫度、濕度、光照及其他氣象條件等信息，并將數(shù)據(jù)傳遞給中央處理器，基于人工智能的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對傳感器所監(jiān)測出的各類信號進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)與分析，在此基礎(chǔ)上判斷不同氣候條件對農(nóng)作物生長情況與未來產(chǎn)量的影響，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員的決策行為提供可靠依據(jù)。例如，當(dāng)感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過傳感器設(shè)備監(jiān)測到生產(chǎn)區(qū)域溫度與濕度較高且光照不足等信息時(shí)，基于人工智能的中央處理器系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)信息與內(nèi)置的農(nóng)作物生長狀態(tài)模型推測出農(nóng)作物現(xiàn)階段面臨著較高的霉菌性病害風(fēng)險(xiǎn)，并向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員及時(shí)警示提醒，再由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員采用噴灑藥物等方法有效預(yù)防此類病害，確保農(nóng)作物的健康成長[2]。此外，基于人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)的感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還可以應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)中，利用傳感器設(shè)備監(jiān)測飼料與水的含量及其營養(yǎng)成分是否滿足禽畜的飼喂要求，根據(jù)養(yǎng)殖場空氣質(zhì)量判斷禽畜生長環(huán)境的清潔衛(wèi)生程度，使用人工智能對飼喂時(shí)間、飼喂量、環(huán)境溫度與濕度進(jìn)行精準(zhǔn)合理的自動(dòng)化控制，嚴(yán)格預(yù)防禽畜疫病，提高畜牧業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。

2.2 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用

通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。在構(gòu)建農(nóng)業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)體系時(shí)，需要結(jié)合不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r構(gòu)建科學(xué)完善的通信網(wǎng)絡(luò)層級關(guān)系，將村級農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息及時(shí)傳輸給縣級通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并反饋至市級及省級農(nóng)業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，保障信息數(shù)據(jù)能夠以報(bào)告形式高效、安全地層層反饋至上級。以省級農(nóng)業(yè)系統(tǒng)作為決策領(lǐng)導(dǎo)層，對不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的具體報(bào)告信息進(jìn)行全面分析，在深入了解各地區(qū)自然環(huán)境特征、區(qū)域性氣候變化狀況及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上制訂合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方案，及時(shí)規(guī)避可能發(fā)生的旱災(zāi)、洪災(zāi)、蟲災(zāi)和病害等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)隱患，采取科學(xué)有效地治理手段解決各個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域發(fā)生的各類問題，避免農(nóng)作物的健康生長進(jìn)程受到干擾與破壞，為農(nóng)作物產(chǎn)量的提升提供可靠保障。

2.3 控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用

現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)逐漸向集約化與現(xiàn)代化的方向發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來越大，需要構(gòu)建完善的控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來增強(qiáng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各區(qū)域的精細(xì)化管理。在控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，首先需要對傳統(tǒng)以人力操作為主的水利工程、電氣設(shè)備和機(jī)械工具等設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，全面更換其硬件與軟件系統(tǒng)模式，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，確保上述設(shè)備工具在運(yùn)行工作過程中能夠?qū)⒃O(shè)備自身的狀態(tài)信息及時(shí)反饋給中央處理系統(tǒng)，并設(shè)置各類接口確保中央處理系統(tǒng)能夠根據(jù)所反饋的信息內(nèi)容自動(dòng)發(fā)出對應(yīng)操作指令并及時(shí)傳遞給對應(yīng)設(shè)備，由設(shè)備根據(jù)指令進(jìn)行操作，以便完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。

其次，在設(shè)置中央處理系統(tǒng)時(shí)，需要將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)區(qū)域的水利工程、電氣設(shè)備和機(jī)械工具等設(shè)施的相關(guān)信息快捷迅速地傳輸至中央處理系統(tǒng)進(jìn)行一體化管理，確保中央處理系統(tǒng)能夠隨時(shí)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)區(qū)域的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化實(shí)時(shí)監(jiān)測，并在基于人工智能的決策模型支持下根據(jù)所傳達(dá)的信息內(nèi)容自動(dòng)下達(dá)對應(yīng)操作指令，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)各項(xiàng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)施的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制[3]。例如，可以使用無人機(jī)監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的各類農(nóng)作物，使用基于人工智能的圖像識(shí)別技術(shù)對農(nóng)作物生長狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)把控，并在智能化農(nóng)作物生長決策模型的支持下確定合適的灌溉方案與施藥計(jì)劃，利用中央處理系統(tǒng)對灌溉設(shè)施與農(nóng)藥設(shè)施進(jìn)行一體化控制，為農(nóng)作物提供適宜的生長環(huán)境，促進(jìn)其快速、健康成長，以此提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

2.4 預(yù)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用

在預(yù)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)過程中，首先要構(gòu)建農(nóng)作物生產(chǎn)區(qū)域氣候環(huán)境的預(yù)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，增進(jìn)農(nóng)業(yè)管理部門與氣象局之間的溝通合作，使用傳感器設(shè)備對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的溫度、濕度、光照及其他氣候因素進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，并將所監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息傳輸至基于人工智能的計(jì)算機(jī)預(yù)測網(wǎng)絡(luò)模型中，預(yù)測該區(qū)域未來較長一段時(shí)間內(nèi)的整體氣候狀況，關(guān)注該區(qū)域整體溫度變化趨勢及降水量分布特征，當(dāng)出現(xiàn)大幅度降溫、長時(shí)間干旱或降水量驟升等現(xiàn)象，相關(guān)農(nóng)業(yè)部門需要及時(shí)向各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域作出預(yù)警，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域能夠有足夠的時(shí)間對農(nóng)作物進(jìn)行維護(hù)處理，盡量降低自然環(huán)境氣候?qū)r(nóng)作物造成的破壞，防止出現(xiàn)農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度下降的情況。

此外，農(nóng)業(yè)預(yù)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)還需要加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理現(xiàn)狀的預(yù)測模型建設(shè)，由農(nóng)業(yè)部門分別收集省級、市級、縣級和村級等不同層級農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的農(nóng)作物生長狀況及產(chǎn)量信息，了解市場中各類農(nóng)作物的價(jià)格信息，與前幾年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，利用人工智能模型合理預(yù)測本年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益與經(jīng)濟(jì)增長狀況，以便為后續(xù)各區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供指導(dǎo)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)預(yù)測系統(tǒng)還需要對全國范圍內(nèi)不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行深入了解與全面分析，判斷其未來產(chǎn)業(yè)配置情況，預(yù)測各類先進(jìn)的自動(dòng)化與智能化技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)效率產(chǎn)生的影響，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)提供信息支持[4]。農(nóng)業(yè)預(yù)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還需要根據(jù)預(yù)測結(jié)果與實(shí)際狀況之間的差值對智能預(yù)測模型進(jìn)行持續(xù)更新迭代與優(yōu)化改進(jìn)，提高預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確度與可靠性，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)能夠在科學(xué)的指導(dǎo)規(guī)劃下實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3 人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的發(fā)展前景

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)模式中還存在較多問題，人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也存在較大的改進(jìn)空間，下面將對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的未來發(fā)展前景進(jìn)行展望。

3.1 精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中的重要發(fā)展方向之一，農(nóng)業(yè)管理部門可以將遙感技術(shù)引入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的地形特征及農(nóng)作物種類的區(qū)域分布情況進(jìn)行精準(zhǔn)定位，通過快速采集農(nóng)作物生長狀態(tài)圖像，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化控制提供可靠的技術(shù)支持。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員還可以結(jié)合遙感設(shè)備所檢測的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域地形特征對土壤狀況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測，判斷土壤水分與其他營養(yǎng)元素的含量及土質(zhì)狀況，根據(jù)所獲得的相關(guān)信息判斷農(nóng)作物種類的選擇及后續(xù)灌溉、施肥等工作的計(jì)劃安排，確保農(nóng)作物能健康科學(xué)的生長。此外，農(nóng)業(yè)技術(shù)部門及人工智能科研人員需要加大對智能圖像識(shí)別技術(shù)的研發(fā)力度，在提升無人機(jī)遙感設(shè)備所拍攝圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上對圖像內(nèi)容進(jìn)行更精確、更智能的識(shí)別，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員能夠?qū)崟r(shí)掌握農(nóng)作物的生長狀況，為后續(xù)管理工作提供科學(xué)可靠的指導(dǎo)[5]。

3.2 智能化溫室生產(chǎn)模式

溫室在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，農(nóng)業(yè)管理部門需要在溫室系統(tǒng)建設(shè)中引入人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)，使用傳感器設(shè)備對溫室內(nèi)部的溫度、濕度、光照條件及CO2含量等與農(nóng)作物生長狀況密切相關(guān)的參數(shù)值進(jìn)行動(dòng)態(tài)化實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將所監(jiān)測的相關(guān)信息及時(shí)傳遞給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，在精準(zhǔn)掌握農(nóng)作物生長規(guī)律及現(xiàn)階段生長狀態(tài)的基礎(chǔ)上由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的智能化決策模型下達(dá)科學(xué)合理的決策指令，對溫室系統(tǒng)內(nèi)部的溫度、濕度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，為農(nóng)作物的健康生長提供最佳適宜環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物產(chǎn)量的有效提升。為使智能化溫室生產(chǎn)模式能夠凸顯其實(shí)效性，并在各大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行推廣應(yīng)用，就需要對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的智能化決策模型進(jìn)行優(yōu)化，相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員需要根據(jù)不同種類農(nóng)作物的生長特性將其生長規(guī)律信息輸入至智能決策模型中，在長期實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐引用中不斷拓展智能決策模型的數(shù)據(jù)信息來源，促進(jìn)智能決策模型的更新迭代與優(yōu)化改進(jìn)，使之能夠更精準(zhǔn)地分析農(nóng)作物生長所需要的各類環(huán)境因素，下達(dá)更明確、更有效的決策指令，實(shí)現(xiàn)對溫室農(nóng)作物生產(chǎn)控制調(diào)節(jié)的自動(dòng)化與智能化[6]。

3.3 生態(tài)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式

人口數(shù)量的持續(xù)增長與可利用土地資源的縮減給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展帶來了較多問題與挑戰(zhàn)，其中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)問題亟待解決，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就需要利用人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)促進(jìn)生態(tài)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的推廣應(yīng)用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理部門需要使用基于人工智能技術(shù)的生態(tài)化農(nóng)業(yè)預(yù)測系統(tǒng)，判斷農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中灌溉、施肥等生產(chǎn)活動(dòng)對自然資源與生態(tài)環(huán)境造成的影響，通過智能化決策模型合理規(guī)避農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所造成的過量開墾、水資源浪費(fèi)及農(nóng)藥污染問題，制定更為合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方案，在提升農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí)降低對生態(tài)系統(tǒng)的破壞，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)化與可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)模式的變革轉(zhuǎn)型不僅為國民經(jīng)濟(jì)的增長作出了重要貢獻(xiàn)，還為社會(huì)民生提供了可靠保障。隨著科學(xué)技術(shù)的更新發(fā)展，人工智能及計(jì)算機(jī)技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)之間的融合滲透更為深入，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到了大規(guī)模提升。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化背景下，人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠通過對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、整理與分析為生產(chǎn)決策提供合理依據(jù)，增強(qiáng)農(nóng)作物種植栽培的科學(xué)性，提高其生長速率與健康水平，提升農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量，并提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的自動(dòng)化水平。相關(guān)技術(shù)人員需要加大技術(shù)研發(fā)力度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。