Agricultura con IA: la inteligencia artificial y los bots ya cultivan nuestros alimentos

AI Farming: los bots ahora son totalmente capaces de cultivar nuestros alimentos. De hecho, ya está sucediendo. Podemos esperar un futuro en el que cultivemos papas en el Metaverso mientras que los bots cultivan lo real en el campo.

¿Qué le depara el futuro a la agricultura? A partir de aquí, el camino por recorrer es apasionante. Será totalmente automatizado y muy respetuoso con el medio ambiente. De hecho, el paso a la agricultura totalmente automatizada ya está en marcha.

Google ha estado en el juego de agricultura de IA durante años: tienen un ala llamada Moonshot Factory. Se dan cuenta de que si los agricultores van a mapear cada planta en un campo, eso es un gran problema de datos. ¿Y quiénes son las mejores personas en datos? Google.

Agricultura con bots más pequeños

El ingeniero agrónomo Kit Franklin de la Universidad Harper Adams en el Reino Unido dice que el uno por ciento de la población produce los alimentos para el otro 99 por ciento.

Y ese uno por ciento tiene que lidiar con una población mundial en continuo crecimiento. También luchan contra el cambio climático. Él dice que para mitigar esto, los futuros agricultores deberán hacer lo que él llama “agricultura de precisión”.

Es decir, necesitamos dividir nuestras áreas de tierra en partes más pequeñas y ser más precisos con la forma en que cultivamos. La idea es reducir el desperdicio y aumentar la eficiencia mediante la gestión de cada parte individual del campo como una parte cada vez más pequeña.

El objetivo es hacer lo correcto en el momento correcto en el lugar correcto. Entonces, ¿qué significa eso en términos prácticos? ¿Y cuál es el papel de la inteligencia artificial en esto?

Maquinaria actual

La maquinaria actual no siempre es muy exacta, por ejemplo, la cosechadora. Las máquinas se han vuelto más grandes y menos precisas. Un rociador enorme puede cubrir una gran cantidad de área. Pero trata todo por igual. Estas grandes máquinas son excelentes para la producción, pero no para la precisión.

Otro problema es la mala salud del suelo. El suelo compactado no es muy saludable para el crecimiento. El suelo se compacta gracias a las enormes máquinas que recorren los campos. Destruye la estructura del suelo, y esto ha provocado que los rendimientos se estabilicen.

Hay otros inconvenientes en estas máquinas masivas. Bajo la lluvia, estas enormes máquinas pueden atascarse. La excavación puede destruir aún más suelo. Dice Franklin: “Nosotros, los humanos, no parecemos aprender mucho, porque hace años teníamos el mismo problema al usar tractores con motor de vapor”.

Agricultura con IA: la alternativa

Pero, ¿y si hubiera una alternativa? ¿Qué pasaría si pudieras usar un ‘enjambre’ de máquinas mucho más pequeñas, que no necesitaran un humano para sentarse en ellas? Podrían verse completamente diferentes y podrían actuar de manera completamente diferente.

¿Qué pasaría si estos pequeños robots fueran autónomos y pudieran ser del tamaño de una aspiradora? Pueden salir y tratar cada planta como un individuo. Esto significa que son precisos con fertilizantes o pesticidas. Pueden reducir la compactación porque estas pequeñas máquinas no pesan mucho. Al operar en enjambres, aún pueden cubrir áreas muy grandes.

Estos enjambres requerirán gestión. Por lo tanto, el trabajo del operador de maquinaria pesada se convertirá en el trabajo de supervisión de la automatización agrícola, utilizando máquinas autónomas. Franklin dice que los vehículos pequeños son intrínsecamente más seguros:

“Si un tractor enorme está automatizado pero las cosas salen mal, atravesará el seto, cruzará la carretera, atravesará la zanja, atravesará la casa y matará al bebé. No es una gran historia. Pero si la aspiradora está automatizada, golpea el seto y la historia se detiene”.

Para demostrar la tecnología, los investigadores tomaron un pequeño tractor y lo hicieron autónomo utilizando la tecnología de código abierto existente. Esta tecnología provino de los drones. La idea era mostrarle al mundo que estaba listo para la agricultura autónoma.

Hectárea con manos libres

El fascinante proyecto de Franklin, llamado Hands-Free Hectare, se está utilizando para ver cómo la IA puede aprender a medida que avanza. Los investigadores reservaron una hectárea y planearon cultivarla utilizando solo máquinas autónomas.

Seis meses después, tenían un tractor que se conducía solo. Lo pusieron en el campo y consiguieron el robot tractor para plantar las semillas. Una vez que la cosecha creció, el bot la roció, la fertilizó y al final tuvo una cosecha perfectamente buena.

Franklin dice: “Esto fue innovador. Revolucionario”. Todo esto se hace utilizando el código fuente abierto existente y el equipo cotidiano. Simplemente no se había combinado antes.

Una de las ventajas más emocionantes de este tipo de agricultura es el aprendizaje automático que está involucrado. Los cultivos se cuidaron gracias a los bots que utilizan una cámara multiespectral. Esto va junto con un algoritmo que detecta qué partes del cultivo están sanas o no. Durante el segundo año, los bots produjeron una mejor cosecha. Sí, los esclavos robot son capaces de aprender.

Granjas de IA y Clima

Lo interesante fue el clima en el estudio. En el año en que se inició el estudio, fue muy lluvioso. Las granjas se volvieron muy fangosas y cenagosas. Esto no afectó a la granja de bots, que fertilizó su cultivo a tiempo. Sin embargo, otros agricultores de la zona no pudieron introducir sus enormes máquinas en los campos, ya que corrían el riesgo de hundirse en el suelo fangoso. Pero la granja de IA se encendió.

A la hora de cosechar, la cosechadora estaba programada para seguir al tractor que tiraba de un vagón donde la cosechadora depositaba la cosecha.

Las dos máquinas se comunicaron entre sí todo el tiempo. La cosechadora dictaba al tractor qué tan rápido debía conducir y dónde debía estar, utilizando los sistemas GPS existentes.

Franklin, siendo un conferencista, llevó a sus clases a ver a los bots recolectando la cosecha. Lo filmaron y lo corrieron a través de sus redes sociales. Él dijo: “Este proyecto se trata de tratar de obtener compromiso e inspirar a la próxima generación a ingresar a esta emocionante industria”.

Franklin dice: “Convertimos la cebada que cultivamos el primer año en cerveza y ginebra. Esa fue una buena noticia, y ganamos algunos premios”. También convirtieron la cosecha de trigo que cultivaron al año siguiente en una pizza y se la sirvieron a un político que vino a visitar la finca. Los rendimientos de las granjas de bots son buenos:

“Es muy importante decir que los rendimientos que obtenemos están por encima del promedio del Reino Unido. No son los números uno, pero sin duda son rendimientos respetables”.

El próximo gran desafío fue tomar el modelo de hectárea de manos libres y convertirlo en una granja de manos libres con múltiples campos.

Otra IA agrícola

Otra empresa llamada Small Robot Company es una startup británica. Hacen robots que van a los campos y mapean las malezas individualmente usando cámaras. A veces hay millones de malas hierbas en un campo. Y los eliminan.

Una empresa danesa llamada Farm Droid tiene un robot alimentado por energía solar que se coloca en un campo. Y puede permanecer allí todo el ciclo de crecimiento de un cultivo.

Comienza plantando semillas en el campo (llamada siembra). Llaman al robot un robot de ‘siembra y deshierbe’.

El bot sube y baja plantando las semillas. Luego recuerda dónde está cada semilla, por millones. Luego, el bot regresa y elimina las malas hierbas alrededor de esas semillas.

Hace todo esto sin cámaras: simplemente recuerda dónde están las semillas. Esta técnica se llama deshierbe preemergente. Antes de que la planta haya aparecido, el bot puede desyerbar alrededor de esa planta. Esto significa que los agricultores no necesitan pesticidas ni herbicidas.

Otras empresas están investigando con inteligencia artificial. John Deere es una de las mayores empresas agrícolas del mundo. En su última feria comercial, la mitad de su stand estaba dedicado a la IA agrícola.

Franklin dice: “Esto no es ciencia ficción, no son años en el futuro. Las máquinas autónomas ya están llegando a las granjas para hacerlas más eficientes”.

Empleos futuros en la agricultura

La automatización en las granjas se trata de hacer que las granjas sean más eficientes y facilitar la vida humana. Esto abre nuevos campos profesionales.

Se necesitarán administradores de flotas para cuidar un campo de robots. Las granjas van a necesitar agrónomos, médicos de cultivos. Son personas que van al campo y aconsejan qué cultivos son saludables o no saludables. Se les va a proporcionar tanta información que necesitarán un tipo de formación similar a la de los científicos de datos.

La ciberseguridad ya es un gran problema. En la agricultura, los ataques de ransomware se han utilizado para amenazar una cosecha. Si la agricultura va a ser autónoma, necesitará la experiencia del mundo de la seguridad cibernética.

Se necesitarán personas interesadas tanto en robótica como en agricultura (robótica agrícola).

Todo lo anterior no puede avanzar hasta que todas las áreas remotas tengan la infraestructura adecuada. Nada de esto funciona si las granjas no tienen señal. Si no hay 4G o 5G en los campos, el sueño muere. Pero por ahora, el futuro de la agricultura con inteligencia artificial es fascinante.