Πώς η τεχνητή νοημοσύνη ανοίγει τις πόρτες του μέλλοντος για την ευφυή θερμοκηπιακή γεωργία

Όπως έχει αποτυπωθεί στο παρελθόν σε πληθώρα δημοσιευμάτων και τοποθετήσεων ειδικών στην «ΥΧ», η τάση των τεχνολογιών αιχμής στις θερμοκηπιακές μονάδες είναι ανερχόμενη και κερδίζει συνεχώς έδαφος στην Ελλάδα. Ωστόσο, η χώρα μας εξακολουθεί να βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο όσον αφορά την υιοθέτηση και την καθιέρωση της εφαρμογής που περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, τη χρήση προηγμένων συστημάτων αυτοματισμού και τεχνητής νοημασύνης (AI), κάτι που βλέπουμε να συμβαίνει κατά κόρον σε χώρες υψηλής παραγωγής θερμοκηπιακών προϊόντων σε Ευρώπη και Αμερική.

Οι κυριότερες από αυτές τις σύγχρονες τεχνολογίες υπόσχονται να λύσουν τα χέρια των παραγωγών, συμβάλλοντας στον εκσυγχρονισμό των θερμοκηπιακών μονάδων και την επίτευξη μεγαλύτερης αποδοτικότητας, απαντώντας παράλληλα και στις περιβαλλοντικές προκλήσεις. Προβάλλουν, λοιπόν, ως μονόδρομος για την αναμόρφωση του κλάδου και της προσαρμογής του στις προτάξεις του μέλλοντος.

Πώς λειτουργεί, όμως, αυτό το μοντέλο στο εξωτερικό; Την απάντηση δίνει η Nature Fresh Farms, μία από τις εταιρείες θερμοκηπιακών καλλιεργειών που ξεχώρισαν στον πρόσφατο 17ο ετήσιο διαγωνισμό θερμοκηπιακών που διεξάγεται στο Λίμινγκτον, στο Οντάριο του Καναδά. «Η καινοτομία μας επικεντρώνεται στη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης για να καλλιεργούμε με πιο αποτελεσματικό και οικονομικά αποδοτικό τρόπο», λέει στο hortidaily ο Keith Bradley, αντιπρόεδρος Πληροφορικής στη Nature Fresh Farms. Η εταιρεία του κατάφερε να αποσπάσει πολλά κορυφαία βραβεία στον διαγωνισμό, για τις πιπεριές, τα αγγούρια, τις ντομάτες και τα μούρα της.

Ικανότητα λήψης αποφάσεων για τη θερμοκηπιακή καλλιέργεια

Σήμερα, η Nature Fresh Farms θεωρείται επάξια ένας από τους μεγαλύτερους ανεξάρτητους καλλιεργητές θερμοκηπιακών προϊόντων στον Καναδά. Όπως εξηγεί ο Bradley, «έχουμε συνεργαστεί με την [εκ των μεγαλύτερων εταιρειών κατασκευής επεξεργαστών στον κόσμο] Intel και, με τη βοήθεια του συστήματός της, έχουμε καταφέρει να συνδέσουμε τη γεωργία με την τεχνητή νοημοσύνη, βελτιώνοντας σημαντικά την παραγωγικότητα στα θερμοκήπιά μας».

Η ομάδα της Nature Fresh Farms έχει κατασκευάσει ένα σύστημα λογισμικού και συνδέοντάς το με την πλατφόρμα OPENVino της Intel, επέτρεψε την κατάρτιση ενός μοντέλου μηχανικής μάθησης που έχει την ικανότητα να λαμβάνει τις αναγκαίες αποφάσεις για τη θερμοκηπιακή καλλιέργεια.

Μείωση χρήσης νερού και ενέργειας

Για παράδειγμα, το σύστημα έχει εκπαιδευτεί ούτως ώστε να θέτει υπό τον έλεγχό του και να βελτιστοποιεί το άνοιγμα και το κλείσιμο των αεραγωγών στο θερμοκήπιο. «Στο παρελθόν, ένας αισθητήρας ανίχνευε τη βροχή, η οποία είχε ως αποτέλεσμα το κλείσιμο των αεραγωγών. Με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, τώρα είμαστε σε θέση να βλέπουμε την πρόγνωση του καιρού και να γνωρίζουμε τι καιρός προμηνύεται. Οι αεραγωγοί ανοίγουν και κλείνουν αυτόματα με βάση την πρόβλεψη και κρατάμε εκτός το σύνολο της βροχής».

«Βλέπουμε μείωση των πόρων που χρησιμοποιούμε, με αποτέλεσμα χαμηλότερο κόστος εισροών», σχολιάζει ο Keith Bradley, αντιπρόεδρος Πληροφορικής στη Nature Fresh Farms

Επιπλέον, με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, πολλές διαδικασίες έχουν επίσης αυτοματοποιηθεί, συμπεριλαμβανομένων μοτίβων τεχνικών άρδευσης που έχουν βελτιστοποιηθεί, πράγμα που σημαίνει ότι οι καλλιεργητές δεν χρειάζεται να εμπλέκονται ανά πάσα στιγμή όταν τα φυτά χρειάζεται να λάβουν νερό ή να γνωρίζουν πότε να ξεκινήσουν να ζεσταίνουν το νερό για να θερμάνουν το θερμοκήπιο. Τα παραπάνω έχουν ως αποτέλεσμα τη χρήση λιγότερου νερού για άρδευση, καθώς και τη μείωση της ενέργειας για τη θέρμανση. «Βλέπουμε μείωση των πόρων που χρησιμοποιούμε, με αποτέλεσμα χαμηλότερο κόστος εισροών», σχολιάζει ο Bradley.

Περισσότερος ελεύθερος χρόνος για τους καλλιεργητές

Με τη βοήθεια της πλατφόρμας AI της Intel σχεδιάστηκε ένα προληπτικό θερμοκήπιο. Αντί να είναι αντιδραστικό, το σύστημα έχει γίνει πιο προγνωστικό, επιτρέποντας στους καλλιεργητές να αφιερώνουν λιγότερο χρόνο στη διαχείριση του θερμοκηπίου από τον υπολογιστή τους. «Η μεγαλύτερη μετρήσιμη διαφορά για εμάς είναι ότι οι καλλιεργητές μας έχουν περισσότερο χρόνο για να είναι έξω στο θερμοκήπιο, προκειμένου να κοιτάξουν την καλλιέργεια αντί να τη διαχειρίζονται πίσω από μια οθόνη. Σίγουρα απολαμβάνουν την ελευθερία τους», αναφέρει ο Bradley.

Σύστημα αυτομάθησης

Σε περίπτωση που πρέπει να γίνει προσαρμογή των ρυθμίσεων, οι καλλιεργητές έχουν τη δυνατότητα να επεγγράφουν (σ.σ. overwrite) δεδομένα στο σύστημα, αντικαθιστώντας τυχόν λάθη. Δεδομένου ότι πρόκειται για ένα σύστημα αυτομάθησης, η τεχνητή νοημοσύνη θυμάται τις αλλαγές και αποδίδει σωστά την επόμενη φορά. Το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης έχει εφαρμοστεί ειδικά στο θερμοκήπιο της Nature Fresh Farms στο Λίμινγκτον, αλλά λειτουργεί και στην τοποθεσία της εταιρείας στο Δέλτα, ένα μικρό χωριό του Οχάιο.

Καταλληλότητα για μικρές και μεγάλες μονάδες

«Πάντα προσπαθούμε να αναπτύξουμε ένα καλύτερο προϊόν και, τελικά, αυτή η καινοτομία θα μας επιτρέψει να φέρουμε ένα καλύτερο προϊόν στην αγορά», υποστηρίζει ο Bradley. Μάλιστα, όπως εξηγεί, ένα σύστημα όπως αυτό είναι πολύ προσιτό, καθώς έχει την ευελιξία να εφαρμοστεί τόσο σε μικρές όσο και σε μεγάλες μονάδες. «Δεν χρειάζεται να είστε μια επιχείρηση πολλών εκατομμυρίων δολαρίων ή να έχετε τεράστιο προϋπολογισμό για να ξεκινήσετε», διαβεβαιώνει ο ίδιος.

Αφθονούν τα καλά παραδείγματα χρήσης AI H Nature Fresh Farms είναι μόνο ένα από τα πολλά πετυχημένα παραδείγματα από την άλλη άκρη του Ατλαντικού, όσον αφορά τη χρήση AI στη θερμοκηπιακή καλλιέργεια. Χαρτογραφημένος στο Τζένεσι, μία από τις 83 κομητείες της πολιτείας Μίσιγκαν των ΗΠΑ, βρίσκεται ο «κρυμμένος θησαυρός» μιας ελάχιστα γνωστής στο ευρύ κοινό νεοφυούς θερμοκηπιακής επιχείρησης, η οποία βρίθει αυτοματοποιημένων τεχνολογιών. Η τελευταία αναπτύσσει νέες ποικιλίες φράουλας που φιλοδοξούν να αλλάξουν τα δεδομένα στην αγροδιατροφή της περιοχής, αλλά και ευρύτερα, τόσο με την πολύ γλυκιά γεύση τους όσο και με τον καινοτόμο τρόπο με τον οποίο καλλιεργούνται. Το όραμα της Zordi, όπως ονομάζεται η συγκεκριμένη startup, συμπυκνώνεται στις φιλόδοξες βλέψεις της ιδρύτριας και διευθύνουσας συμβούλου της, Gilwoo Lee. Η επιχείρησή της αποτελείται από αυτόνομα θερμοκήπια με ρομπότ και τεχνητή νοημοσύνη, που έχουν σχεδιαστεί για να παράγουν νόστιμα, υψηλής ποιότητας προϊόντα διαθέσιμα οπουδήποτε στον κόσμο. Η εταιρεία έχει δύο περιοχές δραστηριοποίησης: Το αγρόκτημα που απέκτησε πιο πρόσφατα στο Νότιο Νιου Τζέρσεϋ και, μέσω της σύνδεσης με τον συνιδρυτή και επικεφαλής καλλιεργητή Casey Call, ένα θερμοκήπιο στο Όουκφιλντ της Νέας Υόρκης, που τέθηκε σε λειτουργία το 2022. «Ρομποτικά θερμοκήπια οπουδήποτε» «Χτίσαμε ένα νέο θερμοκήπιο ως ολοκληρωμένη startup», συνοψίζει η Lee, μιλώντας στο The Batavian. «Έτσι ξεκινήσαμε να καλλιεργούμε αυτές τις πολύ νέες, συναρπαστικές ποικιλίες φράουλας που είναι πραγματικά γλυκές ποικιλίες». Η ίδια προσβλέπει στη χρήση της ρομποτικής στο θερμοκήπιο και για άλλα υγιεινά φρέσκα προϊόντα, όπως αγγούρια και ντομάτες. Ωστόσο, δεν περιορίζεται εκεί. Ως απόφοιτη του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον στο Σιάτλ, με διδακτορικό στην τεχνητή νοημοσύνη και τη ρομποτική, θέλει να κατασκευάσει ρομποτικά θερμοκήπια οπουδήποτε και, ίσως το σημαντικότερο, «να προσφέρει το [ποιοτικά] καλύτερο φαγητό». Στις δύο τοποθεσίες της, η εταιρεία επιστρατεύει τρεις διαφορετικούς τύπους ρομπότ επί τόπου. Ο πρώτος περιλαμβάνει ρομπότ που κινούνται σε όλο το θερμοκήπιο και καταγράφουν όλα τα αυξανόμενα δεδομένα. Ο δεύτερος ασχολείται με τη συγκομιδή των προϊόντων και ο τρίτος με τον ψεκασμό. «Έχουμε τα δικά μας ιδιόκτητα ρομπότ και τεχνητή νοημοσύνη που διαχειρίζεται πλήρως τα θερμοκήπια. Απώτερος στόχος είναι να κάνουμε αυτήν τη γεωργία αρκετά εύκολη για τους νέους καλλιεργητές, ώστε να διευθύνουν αυτές τις μονάδες και να έχουν πραγματικά υψηλή απόδοση και ποιότητα», περιγράφει. «Έχουμε, για παράδειγμα, ρομπότ με κάμερα παρακολούθησης, τα οποία σαρώνουν το αγρόκτημα, κυριολεκτικά παρακολουθώντας κάθε φυτό, κάθε ημέρα, και μετά την τεχνητή νοημοσύνη που παίρνει αποφάσεις, ρομπότ που βοηθούν στη συλλογή και άλλα που βοηθούν στον ψεκασμό. Πρόσφατα, η Zordi μπήκε στη λίστα των 20 εταιρειών που θα κονταροχτυπηθούν για τη νίκη στον ετήσιο διαγωνισμό Grow-NY, έναν επιχειρηματικό διαγωνισμό που επικεντρώνεται στην ενίσχυση των καινοτόμων τροφίμων, ποτών και καλλιεργητικών πρακτικών και συγκέντρωσε αιτήσεις από συνολικά 312 startups από 50 χώρες, συμπεριλαμβανομένων του Καναδά, του Ηνωμένου Βασιλείου και της Ιταλίας.