Сельское хозяйство давно простилось с образом архаичного производства — ему на смену пришли модернизация и инновации. Беспилотные комбайны убирают с полей пшеницу, спутники передают фермерам данные о готовности урожая, а дроны выискивают сорняков и вредителей. Цифровые технологии выполняют самые разные задачи, а объединяет их искусственный интеллект, без которого модернизация была бы невозможна. Рассказываем, чем ИИ занимается на пастбищах и фермах и какое будущее ждет российский агропромышленный комплекс.

Старый новый голод

С давних пор войны, эпидемии, стихийные бедствия, а также резкий рост населения и неразумное правление лишали людей продовольствия. Так, в 1315 году проливные дожди и продолжительные наводнения повлекли за собой Великий голод. По всей Европе погибли миллионы людей — один только город Иперн во Фландрии (ныне Бельгия) потерял 10 процентов своих жителей. Понемногу ситуация начала меняться в XVII веке. В странах Европы, преимущественно Англии и Голландии, были введены дополнительные налоги, которые сподвигли крестьян повышать урожайность и отправлять его на продажу. На вырученные деньги они покупали товары для ухода за полями, что повышало производительность труда.

Изменения на этом не закончились: во второй половине XX века в сельском хозяйстве произошла зеленая революция. Высокоурожайные сорта культур, минеральные удобрения и пестициды повысили эффективность возделывания земли. Производство зерновых увеличилось втрое, а площадь обрабатываемых угодий — на 30 процентов. Однако проблем с продовольственной безопасностью и недоеданием зеленая революция не решила.

В 2020 году до 811 миллионов человек столкнулись с голодом, а 2,37 миллиарда — почти каждый третий в мире — недоедали или не имели доступа к качественной еде. По прогнозам экспертов к 2050 году население Земли увеличится еще на 2 миллиарда. Чтобы прокормить человечество, сельскохозяйственное производство должно вырасти на 70 процентов.

В 2020 году число недоедающих людей в мире продолжало расти, до 811 миллионов человек столкнулись с голодом. / Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН

Обратной стороной развития сельского хозяйства стали проблемы с экологией. «Нынешний рацион питания и методы производства еды, необходимой, чтобы прокормить 7,6 миллиарда человек, приводят к деградации наземных и водных экосистем, истощению водных ресурсов и изменению климата», — писали в 2019 году исследователи Джозеф Пур и Томас Немечек. На сельское хозяйство приходится 23 процента от антропогенных выбросов парниковых газов и 92 процента пресной воды, потребляемой каждый год.

Поскольку большая часть пригодных для земледелия угодий уже обработана, необходимо пересмотреть подходы и методы ведения хозяйства и найти решения, которые позволят снизить нагрузку на экологию. Очевидно, что сельское хозяйство нуждается в модернизации. Хорошим подспорьем для изменений могут стать цифровые технологии, в частности искусственный интеллект.

Индустрия 4.0 на пастбищах и фермах

Глава и основатель Всемирного экономического форума Клаус Шваб утверждает, что мы стоим на пороге новой промышленной революции и всем нам пора готовиться к грядущим изменениям. В книге «Четвертая промышленная революция» он пишет, что развитие и внедрение цифровых технологий открывает новые возможности в хранении и обработке информации. По мнению Шваба, интернет вещей, искусственный интеллект, роботизация и биотехнологии повлекут фундаментальные изменения в системах производства, логистики и потребления. Экономика не будет прежней, и сельское хозяйство не исключение.

Идею о четвертой промышленной революции (еще один вариант — индустрия 4.0) предложил не Клаус Шваб. Однако именно он популяризовал ее, и теперь эта концепция ассоциируется с ним.

В 2018 году Всемирный правительственный саммит в сотрудничестве с консалтинговой компанией Oliver Wyman опубликовал отчет «Сельское хозяйство 4.0 — будущее сельскохозяйственных технологий». Он посвящен влиянию глобальных трендов на продовольственную безопасность и устойчивость сельского хозяйства. Авторы считают, что использование точечного земледелия, интернета вещей и больших данных поможет АПК повысить эффективность в условиях роста населения и климатических изменений.

Особое место отводится искусственному интеллекту — технологии, в основе которой лежат машинное обучение и анализ данных. ИИ способен выполнять простые когнитивные задачи, предсказывать возможное развитие событий и принимать решение на основе огромного массива данных. Однако этим его возможности не исчерпываются.