AI+农业高质量发展研究报告

AI+农业高质量发展研究报告 编制单位：新华网乡村振兴研究院阿里巴巴集团学术支持：淘天集团研究中心 2024.08 编辑委员会 编委会成员：李巍徐飞徐旭初 主编：袁喆左臣明 撰写组：圣美莉秦禾陈以顾斐陈丹何栋超吴黎霞吴多策裘雪琼 序 为深入学习贯彻党的二十大和二十届三中全会精神，新华网按照2024年中央一号文件部署，进一步发挥主流媒体的平台优势与桥梁作用，强化媒体服务的智库支撑，特发起成立「乡村振兴研究院」。其依托自身“横向拓宽行业，纵向精耕专业”的核心优势，充分发挥“媒体+智库”的专业特点，凝聚产业、学术、资本、研究等中坚力量，同乡村振兴参与各方建立起开放、共享、共赢的生态圈、朋友圈，合力打造高效对接、务实交流的价值连接新平台。 自成立起，新华网乡村振兴研究院就牵头并组织实施 开放课题研究工作，系统构建乡村振兴协同创新研究体系；开放课题立足“创新性”、“示范性”与“实用性”，围绕县域发展、产业转型、乡村治理、人才培养等多方面进行开放研究；同时，聚合各方优势力量，拓展专家资源库，组织区域调研，开展专题研究、政策解读、座谈交流等活动，为基层政府和乡村发展提供有效的参考信息与趋势预见，为有力有效推进乡村全面振兴提供强有力的智力支持。 新华网乡村振兴研究院首期开放课题聚焦“数字乡村建设”方向，重点联合阿里巴巴集团共同研究、编制，淘天集团研究中心提供学术支持。现正式发布《AI+农业高质量发展研究报告》，为各方深入实施数字乡村发展行动，以信息化驱动引领农业农村现代化，助力乡村全面振兴提供前瞻总结与参考借鉴。 前言 当前，新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，以AI为代表的新一代信息技术加速创新，正在以前所未有的速度，全方位融入经济社会发展的各个领域，为中国式现代化注入新动能。以农业为例，AI的应用可以带来研发生产平台化、加工储运智能化、品牌销售精准化、消费体验人性化、服务创新便捷化等新机遇，极大提高农业生产力水平，提升农产品市场效益和消费者福利，促进农业高质量发展。 中央高度重视AI等新一代信息技术在农业领域的应用。习近平总书记强调，以生物技术和信息技术为特征的新一轮农业科技革命正在孕育大的突破，各国都在抢占制高点。作为一个农业大国，我们绝不能落后。国家“十四五”发展规划和2035年远景目标提🎧，要建设智慧农业。党的十八大以来历年中央一号文件，均对数字乡村和智慧农业做�全面部署。实现中国式农业现代化，迫切需要加大AI在农业领域的应用，促进农业高质量发展，加快发展农业领域新质生产力。 我们欣喜地看到，越来越多的农业企业、数字科技平 台、高等院校、科研院所积极拥抱数字技术，加大AI技术在智慧育种、数字生产、数字营销、农业基础设备、质量安全、人才培养等领域的应用，呈现�遍地开花的良好态势。比如，在育种环节，中国农科院、阿里巴巴公益、达摩院共同打造智慧育种平台，服务全球23家科研机构，提高育种效率。再比如，在种植环节，中化现代农业搭建“MAP智农”数字农业平台，为种植者提供科学的生产服务和精准的农事指导，服务250万农户，覆盖活跃面积超1亿亩。此外，在数字营销环节，淘天集团开发电商行业大模型，覆盖从商家经营到消费者体验全流程，提升商家运营效率。 前言 当然，农业本身的弱质性特性，加上“大国小农”的基本国情，决定了农业是一个非常复杂的应用场景和领域，AI在农业的应用还刚刚起步。本报告呈现的这些案例，就是一些典型探索和尝试。 AI+农业的时代已经到来。展望未来，AI技术将全面渗透到农业生产、加工、流通、销售全过程，推动农业智能化、农业结构优化、农业全产业链效率提升，促进种业振兴，促进智慧农业的国际合作交流。AI在农业的应用，将在感知、对话、执行、决策、认知等关键领域取得新突破。比如，攻克更高精度农业专用传感器，研发高端智能农机装备，构建全国主要农产品智慧供应链系统，搭建主要农业产业大数据云平台，建立智慧农（牧、渔、林）场，提供精准农业知识智能问答服务等，让农业生产迈向更高质、更高效、更绿色的新阶段，为农业强国贡献数智力量。 感谢浙江大学中国农村发展研究院徐旭初教授对本报告 给予的指导和支持。感谢农业农村部对外经济合作中心张斌副处长、中国农业大学国际学院李道亮院长、信息与电气工程学院张昭教授、中国信通院政策与经济研究所产业政策研究部霍鹏副主任对报告案例和内容的支持。感谢大北农集团、中化现代农业、佳沃集团、网商银行、商汤科技的案例支持。 目录 序前言 一、AI+农业带来的新机遇二、AI+农业带来的新应用 案例1中国农科院&阿里巴巴：智慧育种平台 案例2智慧农场一体化发展计划：泰国榴莲智慧果园试点案例3大北农：生猪产业数智生态平台“猪联网” 案例4中国农大&重庆梁平：鱼菜共生智能工厂案例5中国农大&河北巨鹿：金银花采摘机器人 案例6中化现代农业：“MAP智农”数字农业平台 案例7阿里巴巴&广西灵山：荔枝产供销全链路数智化案例8佳沃集团&云南红河：一颗蓝莓的AI之旅 案例9淘天集团：电商行业大模型 案例10盒马：盒作社智能设计解决方案 案例111688&高德地图：产业带地图AI产地助手案例12网商银行：“大山雀”卫星遥感风控系统案例13飞猪：“益起寻美数字攻略”数智解决方案案例14商汤科技：“AI2.0+农业”大模型 案例15菜鸟：时空地理大模型 案例16阿里巴巴公益&蚂蚁集团：培育乡村AI新农人 三、AI+农业的困难与挑战四、AI+农业的未来展望 1 AI+农业带来的新机遇 AI对农业全产业链带来5大新机遇 机遇1：研发生产平台化 研发生产 R&DProduction 机遇2：加工储运智能化 加工储运 MachiningTransportation 机遇3：品牌销售精准化 品牌销售 BrandSale 机遇4：消费体验人性化 消费体验 ConsumptionExperience 机遇5:服务创新便捷化 服务 Service ……. 平台化 研发生产 •基因组学研究：AI技术可以分析基因组数据，帮助科研人员快速鉴定重要基因和基 因组序列，加速农作物品种改良过程。 •病虫害预测与管理：通过图像识别和机器学习技术，AI可以预测和识别病虫害的发生，从而采取预防措施，减少损失。 •精准农业：AI技术可以收集和分析大量的数据，包括土壤成分、气候条件、作物生长状态等，做出更加精准的决策。 •智能农机装备：无人驾驶拖拉机、收割机等通过自动化技术实现精准作业，提高生 产效率和减少劳动力成本。 智能化 • • • 品质管控：通过AI技术检测农产品的质量问题，如病虫害、腐烂等，确保只有 高质量的产品进入市场。 包装保鲜：基于AI的系统，可以根据产品的特性和保存要求进行智能包装设计，延长保质期，减少损耗。 仓储管理：利用历史销售数据、天气预报、节假日等信息，AI技术可以预测市场需求，帮助生产商和零售商制定库存管理策略。 路线优化：利用机器学习算法优化配送路线，AI技术可以减少运输时间和成本，同时减少碳排放。 资源共享：通过AI技术智能化匹配，可以连接消费者与本地农产品供应商，创 建农产品共享平台。 加工储运 • • 精准化 品牌销售 •全程追踪溯源：通过区块链技术和AI技术，可以建立从农场到餐桌的全程追溯 系统，确保食品的安全和透明度。 •市场需求分析：通过分析社交媒体、新闻报道、搜索引擎趋势等大数据来源， AI可以预测未来的市场需求。 •消费者行为画像：利用AI技术分析消费者的购买历史、喜好和反馈，可以预测特定农产品的需求趋势。 •品牌形象设计：通过AI设计完成产品品牌形象视觉设计，更符合特定消费群体。 •个性化营销：通过AI分析消费者的购买习惯和偏好，可以提供个性化的推荐和 服务，增加客户满意度和忠诚度。 人性化 • 消费体验 • • 智能客服：利用AI聊天机器人提供24/7的客户服务，解答消费者的疑问，增强顾客 满意度。 信息推送：利用AI分析消费者的偏好，提供定期配送的农产品订阅服务。 动态定价：根据市场供需情况、季节性变化等因素，AI可以实时调整农产品价格，实现最大化收益。 •低碳环保：AI可以帮助优化农业生产、加工、销售各环节废弃物的回收和再利用， 减少环境污染。 便捷化 •信贷评估：通过卫星遥感和AI技术结合，综合分析农户的信用记录和其他数据，帮助 金融机构评估贷款风险。 •保险理赔：通过预测自然灾害等风险事件，AI可以帮助农户获得相应的保险服务。 •教育培训：AI驱动的学习平台可以为农民提供有关市场趋势、销售技巧等的培训课程。 •创新创业：AI技术可以优化电商平台的运营，帮助农民拓宽销售渠道，鼓励青年返乡 创业，带动农村经济发展。 服务 …… AI + Agriculture userid:529794,docid:174967,date:2024-09-15,sgpjbg.com 2 AI+农业带来的新应用 AI在农业领域应用的十大场景 ⓵育种场景 •案例1：智慧育种平台 ②种植场景 •案例2：智慧果园试点 ③养殖场景 •案例3：猪联网平台 ④渔业场景 •案例4： 鱼菜共生智能工厂 ⑤农业基础设备/设施场景 •案例5：河北巨鹿金银花采摘机器人 ⑥智慧农场管理平台场景 •案例6：“MAP智农”数字农业平台 ⑦农业全产业链数字化场景 •案例7：广西灵山荔枝产供销全链路数智化 •案例8：云南红河一颗蓝莓的AI之旅 ⑧农产品数字营销场景 •案例9：淘天集团电商行业大模型 •案例10：盒作社智能设计解决方案 •案例11：产业带地图AI产地助手 ⑨新业态创新服务场景 •案例12：网商银行“大山雀”卫星遥感风控系统 •案例13：商汤科技“AI2.0+农业”大模型 •案例14：飞猪“益起寻美数字攻略”数智解决方案 •案例15：菜鸟时空地理大模型 ⑩高素质人才培育场景 •案例16：培育乡村AI新农人 案例1中国农科院&阿里巴巴：智慧育种平台 智慧育种平台是由中国农业科学院作物科学研究所与阿里巴巴公益基金会牵头，联合中国农业科学院农业发展基金会、阿里巴巴达摩院打造的公益科研平台，旨在助力提升国家育种数字化、智能化水平，共同推动建立生物技术（BT）、信息技术（IT）与智能技术（AT）的深度融合，为育种专家提供一站式全链路育种数据的分析与处理能力。 项目背景 技术能力 基因数据计算加速 变异位点计算测序数据压缩 变异点位筛选加速 多组学大模型 TFBS预测表型预测 功能性变异位点预测 表型图像分析 数据集 模型：分割、检测、分类辅助标注 全基因组选择农业智能问答 项目进展 2022年智慧育种平台在计算加速、预测模型、统计分析、数据处理等方面都取得丰富成果，基于基因型的表型数据的预测工作，算法上准确率提升了0.5%至2%。 2023年阿里巴巴持续发挥云计算及人工智能技术优势，完善智慧育种公共服务平台升级，在图像病虫害识别算法准确度，图片处理效率，数据可视化，分析流程的复用性、可移植性和稳定性等方面进一步提升，数字化管理提高了育种效率，助力智慧农业发展。 目前，该平台已被全球23家科研机构用于育种研究，包括中国水稻研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所、国际畜牧研究所、荷兰瓦格宁根大学等。 基因测序数据的变异位点计算加速110倍，基因型过滤加速25倍以上，群体遗传学分析加速1000倍以上全基因组选择算法，平台的准确率平均提升15%以上，预测稳定性提升5% 平台数据存储容量达1PB，可支持上百个用户同时开展高效的育种大数据管理、调度和分析。 “田间课堂”项目延伸“智慧育种”成果 落地河北巨鹿县、江西寻乌县、陕西清涧县、湖南永顺县、山西平顺县 培育作物上百种累计培养新农人530余人次种植优质品种技术试验示范田5000亩 案例2智慧农场一体化发展计划：泰国榴莲智慧果园试点 项目背景 在相关部委支持下，中国农业农村部对外经济合作中心组织实施智慧农场一体化发展计划，与东盟国家合作开展智慧农场试点。首个