Завдяки новому федеральному гранту в розмірі 20 мільйонів доларів Університет штату Вашингтон очолюватиме багатоінституційний науково-дослідний інститут для розробки рішень штучного інтелекту (ШІ) для вирішення деяких із найбільших проблем сільського господарства, пов’язаних із працею, водою, погодою та зміною клімату.
Новий інститут є одним з 11 започаткованих Національний науковий фонд і серед двох, що фінансуються Міністерство сільського господарства США – Національний інститут продовольства та сільського господарства у 2021 році. Це називається Інститут AgAID, що є скороченням від USDA-NIFA Institute for Agricultural AI for Transforming Workforce and Decision Support.
У той час як традиційна розробка штучного інтелекту включає в себе вчених, які створюють інструменти та доставляють їх кінцевим користувачам, Інститут AgAID залучатиме до їх розробки людей, які використовуватимуть рішення штучного інтелекту – від фермерів і робітників до політиків, – сказав Анант Кальянараман, спеціаліст з інформатики WSU. професор і головний науковий співробітник Інституту.
«Люди є значною частиною сільськогосподарської екосистеми. Ростуть не тільки рослини. Люди щодня маніпулюють посівами та приймають складні рішення, наприклад, як розподілити воду чи пом’якшити наслідки бурі, що насувається», — сказав Кальянараман, який також очолює кафедру Boeing у Школі електротехніки та комп’ютерних наук WSU. «Ми прагнемо об’єднати людські знання з інструментами штучного інтелекту таким чином, щоб підвищити кінцеві результати, коли ціле є більшим, ніж сума його частин».
Інститут AgAID буде багатодисциплінарним спільним заходом із залученням викладачів і вчених, які мають досвід у різноманітних галузях інформатики, сільського господарства та сільськогосподарської діяльності.
Окрім WSU, членами Інституту є Університет штату Орегон; Каліфорнійський університет, Мерсед; Університет Вірджинії; Університет Карнегі-Меллона; Університет спадщини; Wenatchee Valley College; і Університет штату Канзас. Партнери з приватного сектора включають IBM Research і стартап innov8.ag.
За словами Кальянарамана, Інститут AgAID використовуватиме підхід «прийняти-адаптувати-посилити». Це означає, що спочатку Інститут розроблятиме рішення штучного інтелекту в партнерстві з людьми, які використовують ці інструменти, щоб вони були практичними та з більшою ймовірністю були прийняті. Дослідники також працюватимуть над створенням рішень, які зможуть адаптуватися до мінливого середовища та підвищать продуктивність завдяки поєднанню людських навичок і можливостей машин, щоб вони були більш ефективними, ніж будь-яке окремо. Наприклад, обрізка дерев є висококваліфікованим завданням, але працівник рівня початківців може отримати користь від інструменту штучного інтелекту, який надає експертні вказівки, щоб допомогти вирішити, яку гілку найкраще обрізати. Завдання виконується краще, і працівник починає вчитися на відгуках, а за браку кваліфікованої робочої сили штучний інтелект може принести користь як саду, так і працівнику, сказав Кальянараман.
«Це партнерство. ШІ може допомогти нам подолати розрив між висококваліфікованими та низькокваліфікованими працівниками», — сказав він.
За словами керівників Інституту, освіта робочої сили на всіх рівнях є центральною для Інституту AgAID не лише для заохочення впровадження штучного інтелекту, але й як питання справедливості. Інститут планує кілька освітніх програм від K-12 до вищої освіти та підготовки робітників. Мета полягає в тому, щоб підвищити рівень навичок штучного інтелекту та відкрити нові кар’єрні шляхи, які можуть покращити оплату праці та якість життя працівників сільського господарства. Це також може залучити більше людей до сільського господарства та комп’ютерних професій.
Інститут AgAID проведе кілька складних випробувань за участю спеціальних культур, багато з яких ростуть на заході Сполучених Штатів, таких як яблука, вишні, м’ята та мигдаль. Ці культури охоплюють кілька серйозних проблем: вони вимагають інтенсивної праці та зрошення. Вони також вразливі до погодних явищ і зміни клімату. Спеціальні культури займають 87% сільськогосподарської робочої сили США, і близько 40% цих культур є багаторічними, що потребують довгострокового управління та планування ресурсів.
Важкі виклики, пов’язані з цими справами, означатимуть, що рішення AgAID Institute будуть ретельно перевірені, перш ніж їх передавати в інші регіони країни, сказав Кальянараман.
«Ми знаємо, що штучний інтелект має серйозний потенціал, щоб зробити новаторські відкриття та трансформувати наші можливості прийняття рішень на основі даних, але цю технологію потрібно розробляти дуже обережно», — сказав він.
Ця нагорода є частиною значних інвестицій федеральних агентств у керівництво ШІ штату Вашингтон, зазначила сенатор США Марія Кантвелл. Два з 11 фінансованих інститутів очолюватимуть університети штату: окрім Інституту AgAID під керівництвом WSU, Університет Вашингтона очолюватиме Інститут штучного інтелекту NSF для динамічних систем.
«Штат Вашингтон уже є лідером у сфері штучного інтелекту», — сказав Кантвелл. «Від лабораторії технічної політики Університету Вашингтона, яка вивчає великі проблеми навколо штучного інтелекту, до роботи Університету штату Вашингтон у точному землеробстві, ми більш ніж готові отримати ці два гранти, щоб допомогти нам зрозуміти більше додатків штучного інтелекту. UW працюватиме в області складних систем для покращення таких галузей, як виробництво, а WSU працюватиме над вдосконаленням сільського господарства».
Представник Кеті Макморріс Роджерс також висловила свою підтримку новому Інституту AgAID.
«Вашингтонський державний університет вже давно є лідером у сільському господарстві, інноваціях і технологіях», — сказав Макморріс Роджерс. «Я пишався тим, що брав участь у розмові на університетському саміті з питань штучного інтелекту в сільському господарстві в жовтні 2020 року, і мені приємно бачити, що сьогодні WSU отримав статус Інституту штучного інтелекту в сільському господарстві USDA-NIFA для трансформації робочої сили та підтримки прийняття рішень. Цей інститут, також відомий як AgAID, буде інтегрувати методи штучного інтелекту в сільськогосподарські операції для прогнозування, підтримки прийняття рішень і робототехнічного сільського господарства для вирішення складних сільськогосподарських проблем, з якими стикається Східний Вашингтон і нація. Я з нетерпінням чекаю на інноваційну роботу, яка буде результатом цього Інституту для підтримки сільськогосподарської промисловості нашої держави».
- Сара Заске, WSU News
Докторант WSU Абхілаш Чандел пояснює команді Інституту AgAID, як технологія зондування дрона збирає мультиспектральні та тепловізійні дані з «розумної ферми» в окрузі Якіма. Фото: WSU