Nông dân ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào trồng trọt

Nông dân trồng cà chua ở miền trung Ấn Độ ngày càng lo lắng về sự biến động mà các hiện tượng thời tiết cực đoan gây ra cho khu vực. Trong thập kỷ qua đã xảy ra nhiều đợt hạn hán nghiêm trọng dẫn đến mất mùa, ảnh hưởng đến sinh kế của nông dân địa phương.

Tại Mỹ, công ty khởi nghiệp ClimateAi ở Thung lũng Silicon đang phát triển một nền tảng trí tuệ nhân tạo (AI) để đánh giá mức độ dễ bị tổn thương của cây trồng trước hiện tượng nhiệt độ ấm lên trong hai thập kỷ tới. Công cụ này sử dụng dữ liệu về khí hậu, nước và đất của một địa điểm cụ thể để đo lường mức độ khả thi của khí hậu trong việc phát triển nông nghiệp trong tương lai.

Bang Maharashtra của Ấn Độ là một trong những điển hình đầu tiên, ứng dụng AI từ năm 2021. Nông dân có thể truy cập ứng dụng ClimateAi và nhập tên loại hạt giống và nơi họ muốn trồng. Với dữ liệu đó, ClimateAi chạy mô phỏng và nhận thấy rằng, nắng nóng và hạn hán khắc nghiệt sẽ khiến sản lượng cà chua trong khu vực giảm khoảng 30% trong hai thập kỷ tới. Nó cảnh báo nông dân nên thay đổi chiến lược trồng trọt.

Kết quả là các nhà sản xuất cà chua đã điều chỉnh kế hoạch bằng cách chuyển qua sử dụng các giống có khả năng chịu hạn tốt hơn đồng thời thay đổi thời gian gieo hạt. Theo Himanshu Gupta - đồng sáng lập ClimateAi, việc tìm kiếm địa điểm trồng trọt mới thường mất một thời gian. Nhưng AI là hệ số nhân về thời gian và là giải pháp hiệu quả cho vấn đề biến đổi khí hậu.

Đánh giá tốt hơn các rủi ro trong tương lai đối với nông nghiệp chỉ là một trong những cách mà công nghệ AI đang được sử dụng để xử lý khủng hoảng khí hậu.

AI được công chúng biết đến rộng rãi nhờ các công cụ phổ biến, hướng tới người dùng như ChatGPT. Các chuyên gia cho rằng, công nghệ này sẽ cách mạng hóa vô số ngành công nghiệp. Nhưng các nhà nghiên cứu trong nhiều năm đã suy nghĩ về cách AI có thể giúp họ hiểu rõ hơn và giải quyết vấn đề khí hậu đang thay đổi. Giờ đây, các chuyên gia cho biết, AI đã sẵn sàng đẩy nhanh mọi thứ, từ giảm ô nhiễm đến cải thiện các mô hình thời tiết.

Giáo sư Fengqi You tại Đại học Cornell cho rằng: “AI tối ưu hóa các quyết định và nguồn lực. Đó là một hệ thống có khả năng dự đoán rất mạnh và có thể cực kỳ hữu ích trong nhiều lĩnh vực, từ các phân tử quy mô nhỏ, đến các hệ thống khí hậu lớn hơn giúp chúng ta chống lại biến đổi khí hậu”.

Với tốc độ nóng lên nhanh của hành tinh, việc tăng tốc triển khai các giải pháp là rất quan trọng. Nhưng bản thân cơ sở hạ tầng hỗ trợ công nghệ AI – các trung tâm dữ liệu chứa đầy các dãy máy tính công suất lớn, ngốn năng lượng – có thể gây căng thẳng cho môi trường. Các chuyên gia cho rằng, các kỹ sư phần mềm phải hợp tác chặt chẽ với các nhà khoa học khí hậu để tìm ra sự cân bằng.

Kara Lamb, nhà khoa học nghiên cứu tại Khoa Kỹ thuật Môi trường và Trái đất của Đại học Columbia, cho biết: “Đó chắc chắn là một sự đánh đổi. Tuy nhiên, mặt tích cực vẫn nhiều hơn tiêu cực”.

AI là thuật ngữ rộng đề cập nhiều công cụ kỹ thuật số được đào tạo để thực hiện nhiều nhiệm vụ phức tạp mà trước đây có thể yêu cầu đầu vào từ con người. Điểm chung của những công nghệ này là khả năng tìm kiếm, kết nối và xử lý nhanh chóng lượng lớn dữ liệu.

Điều này khiến AI đặc biệt giỏi trong những việc như dự báo và chạy mô phỏng. Và không giống như các chương trình máy tính truyền thống, các công cụ AI thường có thể tiếp tục học hỏi theo thời gian khi có dữ liệu mới hoặc khi hệ thống nhận được phản hồi mới về chất lượng đầu ra của chúng.

Trong khi khám phá khoa học trước đây phụ thuộc vào khả năng thu thập, quan sát và phân tích bằng chứng của con người, máy tính giờ đây có thể xử lý các tập dữ liệu lớn, xác định các mẫu và chạy các thí nghiệm kỹ thuật số trong khoảng thời gian ngắn.

“Đối với các mô hình khí hậu, về cơ bản, chúng tôi phải cố gắng giải các phương trình và mất nhiều thời gian. Tương tự, nghiên cứu về vật liệu năng lượng mới - chẳng hạn như vật liệu dùng cho tấm pin mặt trời - có thể cần vô số giờ thử nghiệm mà giờ đây có thể được tăng tốc bằng AI. Chỉ cần có điện, AI có thể hoạt động liên tục 24/7 và trở nên rất hữu ích trong việc tăng tốc các khám phá” – ông You nói.

Giám đốc Truyền thông Dan Keeler của công ty đầu tư tác động Newday, tham gia các nỗ lực từ thiện để hỗ trợ phục hồi cộng đồng ven biển - cho biết, thuật toán AI được đào tạo có thể xem xét mọi thứ, từ độc tố trong nước hay các tuyến đường vận chuyển bị gián đoạn, nỗ lực tái trồng trọt có thể tác động đến đời sống biển gần đó”.

Theo ông Keeler, rất khó để kết hợp tất cả những thứ đó lại thành một mô hình duy nhất bằng các phương pháp thông thường, nhưng AI thực sự khiến điều này trở nên khả thi hơn nhiều.

“

Theo các nhà khoa học, AI có lẽ sẽ không thay thế được con người trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, nhưng chúng có thể giúp mọi việc nhanh hơn và hiệu quả hơn.