舌尖上的AI：食物产业链的人工智能应用报告

他们必须解决其他地方正在研究的一些最紧迫的技术问题，包括「数字鸿沟」和农村宽带接入、人工智能与劳动力市场之间的关系，以及农业数据的所有权。

作为一名研究人工智能和农业交叉领域的科学家，Amanda Ramcharan是土壤制图技术演进的参与者。土壤制图技术对于可视化植物的种植地点以及种植方式而言是必不可少的。

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如果新技术工具能够使复杂的食品供应链更加透明，那么它们无疑将有利于更大的公共利益。人们想知道他们的食物来自哪里，而忙碌的消费者往往没有时间或精力去调查所有关于他们食物的必要数据。

如今，人工智能和机器学习为以不确定性著称的农业带来了更大的确定性。

Ganssle 认为，新技术的采用有代际因素。

当 Melissa Brandao 第一次开发技术跟踪牛的活动和健康状况时，她并没有想到会对它们的社交生活也能有如此多的了解。

在田间调查他们的作物，对农民与其他有相同害虫和土壤的人交流来说是至关重要的，他们可以了解当地的气候模式。

Hart 软件捕获和处理的数据量惊人：最初它的数据量相当于 600 年的奶牛数据，考虑到每天都会创建和收集相当于 8 年的奶牛数据，它可以每两个半月左右复制这一数据量。

事实上，他开创了在寒冷的沙漠夜晚利用太阳能为植物保暖的方法ーー在土壤下面铺设热水管，以防止植物的根部被冻住。

全美国有超过 4000 万人生活在贫困线以下，依靠补充营养援助购买日用品。研究人员用粮食缺口来系统性地描述贫困人群怎么样以及为什么会比高收入群体更难购买到营养食品。

或许，更令人惊讶的是，Yelp 等众包平台被证明是研究人员解决食品安全问题的沃土。

一旦疫情爆发，确定食物来源是一项非常困难的任务，但是一些企业正在依靠 Agrisource Data 用 AI 驱动的 AgClarity 分析平台和其他新工具，跟踪整个复杂的食品供应链中的食品质量、安全和新鲜度。

虽然技术确实可以在解决粮食安全方面发挥作用，但实现食品安全需要政策和经济解决方案，而不仅仅是技术解决方案。

「即使生产者想在隔绝的环境中使用 HerdDogg，他们仍然可以从 HerdDogg 平台获得很多东西。」Mitchel 说，「我们将产品视为分析更多由数据来驱动的第一步。」

Bustos 在这个地区组织农民，向他们传授从商业规划到土壤肥力的各种知识，这样，他们就能攒到足够的钱供孩子上大学。

「如果你是一个农民，土壤就像你的银行账户,」她解释说，「但我们面临的挑战之一，是如何让人们更容易看到它。我们如此依赖土壤，却没有意识到这一点。」

Brandao 必须确保农民能够控制自己的数据。如果农民乐意，他们可以将自己的奶牛与其他农场的奶牛进行比较，他们也可以选择对自己的数据进行保密。

没有哪个单一的解决办法可以解决复杂的饥饿危机。

随着新技术的出现，许多农民尤其担心未经测试的工具会降低他们生产的食品的质量以及生产食品的文化。

罗切斯特大学的研究人员使用 Twitter 代替 Yelp，开发出 nEmesis，告诉用户哪些食物是不安全的。这款人工智能自然语言处理 app 可以读取推文，并对与食物中毒相关的餐厅的地理位置进行标记。到目前为止，该系统减少了约 9000 起食物中毒事件和 557 例住院治疗。

生产：农业、收获、加工

通过与杂货店会员卡的合作，将他们的销售点系统与购买新鲜农产品的奖励同步，该计划正在改善个人和社区的健康状况。

下一代农民正在努力应对这些不确定性。自动拖拉机、无人机和远程传感器收集和分析数据，帮助农民提高作物产量。现在，即使是需要辨别力的眼睛完成的任务也可以通过算法来完成。

杂货商和非营利组织正在使用可互操作的销售点技术，以确保，即使是美国最缺乏食物安全保障的个人和家庭也能买得起新鲜、营养丰富的食品。

在全国各地的社区，Wholesome Wave 将农贸市场和杂货店的水果和蔬菜的 SNAP 津贴增加了一倍。

当他刚开始在一家餐馆工作时，他只想提供他能找到的最新鲜的食物——比如他小时候在他祖父位于密苏里州东南部的农场里采摘的那些沾着露珠的蔬菜。

一些研究人员认为，像 FreshDirect 这样的虚拟商店可能有助于把新鲜农产品和健康食品送到那些不得不依靠当地 99 美分商店或加油站购买日用品的地方。

从坦桑尼亚、日本到美国，农业界正利用数据并从 TensorFlow 和 CaffeNet 等免费的机器学习平台获益，在提高动植物健康的同时，最大限度地提高生产力。

像植保无人机这样的技术，可以用来保护土壤和我们的社会免受气候变化的影响，同时帮助农民种植更有弹性的作物，实现双赢。「农民最关心的是他们的投资回报,」Amanda Ramcharan 补充道，「他们总是在脑子里盘算。」

复杂环境问题背后的科学和数学真正让她开阔了眼界，让她认识到土壤是如何影响食物和能源系统的。她开始研究美国土壤测绘的历史，其历史源于沙尘暴之后的那个时代。

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训练 FARMWAVE 算法的数据集来自赠地大学的高质量农业数据集，FARMWAVE 算法的准确率超过 95%。考虑到该行业的飞速发展，算法的精确度非常重要。

但在过去几年里，Wholesome Wave 的工作得到了一些技术的大力支持，比如他们的新支付平台。这个支付平台可以使用机器学习给超市购物车打分，并通过电子邮件让消费者了解更健康的选择。

Nischan 希望在那些原本无法获得新鲜农产品的社区扩大获得这些农产品的渠道。

新兴技术不仅支持农业部门，而且支持整个粮食系统，新兴技术使人们能够提出更快、更便宜地解决粮食生产、分配和消费方面的危机。

预测技术已经被应用于整个食品供应链，将食品带给人们，从而改变了长期以来将人们带到食品中的规范。

2015 年，他凭借对当地社区的长期服务而获得詹姆斯·比尔德基金会领导力奖。

「我真的很喜欢阅读化石燃料和人类活动对全球环境的影响。」她说。毕业后，她在肯尼亚工作，为一个农村社区建立雨水收集系统。

基于开源框架开发的精确农业工具使研究人员和公民科学家能根据自己的特定需求构建、调整和定制软件。

Bustos 的农场靠近索诺兰沙漠的边缘，他的祖先已经耕种了几个世纪。在他的农场，你可以找到农贸市场的主要产品，如黑莓、芦笋、生菜，以及传家宝红辣椒和白菜。

它还有助于缓解奶牛的压力。它们可以继续安静地吃草，而不用被人牵着鼻子或戴着头套去测量体温。

普渡大学的研究人员还开发了一个智能手机工具，可以分析农产品中的食源性病原体，比如最近在生菜中发现的大肠杆菌。

位于阿拉巴马州农村的 Wright's Market 最近率先推出了自己的在线订购服务，而 FreshDirect 则深入布朗克斯区服务不足的社区开展业务，将新鲜健康的食品直接送到顾客家门口。

虽然许多中小型美国农场尚未完全采用机器学习工具，但这种情况可能正在发生变化。牛奶价格创历史新低，美国奶农正面临着一场危机。

Ramcharan 最初对农业所面临的日常挑战并不感兴趣。她出生在特立尼达和多巴哥，最初在普林斯顿大学学习机械工程，主要研究可持续能源。

他还帮助发起农业文化网络，一个由 13 个农民组成的团队，他们将收成汇总，为农贸市场、杂货店和阿尔伯克基的公立学校的顾客提供农产品。

「我们有些农民把他们常吃的东西——比如蚕豆、祖传土豆、羽衣甘蓝（kale）——带到市场，然后学习 Tayoba、波多黎各香草（牛至）、苦瓜或羽衣甘蓝（collard greens），然后，农民们开始种植它们。」Nischan 说。

原标题：舌尖上的AI：食物产业链的人工智能应用报告

编译 | 太浪

配送：运输、存储、交付

正如这份报告所指出的，许多新的农业技术有助于种植更多的粮食和更高的收成。此外，食品分销和食品配送方面的创新，以及农贸市场上最先进的销售机械一体化，有解决粮食不安全问题的潜力，以更低的成本向更多人提供更新鲜的食品。

谈到人工智能带来的机遇，乔治亚理工学院计算机科学教授杰克·阿伯内西（Jake Abernethy）说：「一个显而易见的机遇是，降低整个食品供应链中各个环节的成本。」

面对巨大的环境和经济挑战，人工智能工具正帮助全国各地的农民收获特殊作物并提高产量。通过消除一些风险，预测软件可以帮着确保长期稳定性，使农业对于那些刚接触该行业的人来说更具吸引力。

在新墨西哥州北部经营 Santa Cruz Farms & Greenhouses（圣克鲁斯农场和温室）的资深农民 Don Bustos 担心，「针对农业采取军事化的系统方法，一切都受到监控。」

通过用户友好的平台和应用程序，这些创新也有助于增加新鲜的、健康的食品的供应，使科技对新手更加友好。

Wholesome Wave 将这个初步的系统扩展到多个州，从而覆盖更多种族的消费者。这样做证明了对各种农产品的真正需求，从而引导农民适应当地社区的需求。

众所周知，农业是充满不确定性的高风险行业。农民必须成为应对快速变化的、影响他们收成的环境和变量的专家。从气候到害虫，从商品价格到水资源供应，都是现代农民的领域。

在温室传感器能够与智能手机 app 通信的时代，Bustos 的农场体现了老式人际关系的价值。

北卡罗来纳州立大学环境农业系统中心的社会科学研究员 Dara Bloom 博士提醒道：「食品安全不一定是食品供应不足的结果，提高农作物产量的技术可能会在无意中危害食品安全。当这些工具被用作政治和社会问题的技术解决方案时，中小型农场主就会破产。」她说，「我们需要共同努力，从根源上解决食品不安全的问题。食品不安全的根源是贫困、种族、性别和阶级不平等，而不是缺乏粮食。」

1.缩小粮食缺口

2350 万美国人生活在粮食不安全的社区，在这些社区里获得营养食品是不可靠的，这使得这些社区更容易遭受饥饿、肥胖和相关的健康风险。随着消费者越来越多地在网上购买食品，大量超市都在申请破产，社区里供选择的新鲜食品越来越少。

Nischan 为了儿子改变了家里的饮食策略，最终也改变了他的餐馆的饮食策略。但他很快了解到，大多数患有这种疾病的美国人无法获得健康膳食所需的营养成分。

对他来说，当充分整合社区、文化和祖传知识时，人工智能将发挥最大的潜力。Bustos：「我知道技术可以发挥重要作用，但是关于我们如何种植粮食的决定不应该由它来做。」