कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा (एआय) शेतीमध्ये वापर

 भाग एक

कृत्रिम बुद्धिमत्ता म्हणजे मानवाप्रमाणे विचार करू शकणारी यंत्रे बनविण्याचे शास्त्र. हे ‘स्मार्ट’ समजल्या जाणाऱ्या गोष्टी करू शकते. एआय तंत्रज्ञान मानवांप्रमाणेच मोठ्या प्रमाणात डेटावर प्रक्रिया करू शकते. नमुने ओळखणे, निर्णय घेणे आणि माणसांप्रमाणे न्याय करणे यासारख्या गोष्टी करण्यास सक्षम असणे हे एआयचे ध्येय आहे.

अल्फाबेट, अॅपल, मायक्रोसॉफ्ट आणि मेटा यासह आजच्या बऱ्याच मोठ्या आणि सर्वात यशस्वी कंपन्यांसाठी एआय केंद्रस्थानी बनले आहे. हे तंत्रज्ञान सध्या शेतीमध्ये वापरले जाते. परिणामी कृषी पद्धती अचूक आणि प्रगत होत आहेत. यामुळे कृषी-तंत्रज्ञान क्रांतीचे विश्व निर्माण झाले आहे. अर्थात, ते शेतकऱ्यांना फायदेशीर असले तरी, ते तंत्रज्ञान त्यांना माहीत असावे लागते, अन्यथा, याला काहीच अर्थ नाही. शेतकरी, विशेषत: शिकलेले तरुण त्यांच्या अचूक शेतीसाठी तंत्रज्ञानाचा अवलंब करू शकतात.

2050 पर्यंत जागतिक अन्न उत्पादनात 50 टक्के वाढ करून अतिरिक्त दोन अब्ज लोकांना खायला देण्याचे आव्हान आहे. एआय-समर्थित सोल्यूशन्समुळे शेतकऱ्यांना केवळ कार्यक्षमतेत सुधारणा करता येणार नाही तर ते प्रमाण, गुणवत्तेतही सुधारणा करतील आणि बाजारपेठेत जलद जाण्याची खात्री करतील.  एआय म्हणून संबोधतात ते तंत्रज्ञानाचा फक्त एक घटक असतो, जसे की मशीन लर्निंग. एआयला मशीन लर्निंग अल्गोरिदम लिहिण्यासाठी आणि प्रशिक्षण देण्यासाठी विशेष हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअरचा पाया आवश्यक आहे. कोणतीही एकल प्रोग्रामिंग भाषा एआयसाठी समानार्थी नाही, परंतु पायथॉन, आर, जावा, सी प्लस प्लस आणि ज्युलियामध्ये एआय विकसकांमध्ये लोकप्रिय आहेत. सर्वसाधारणपणे, एआय सिस्टीम मोठ्या प्रमाणात लेबल केलेला प्रशिक्षण डेटा अंतर्भूत करून, सहसंबंध आणि नमुन्यांसाठी डेटाचे विश्लेषण करून आणि भविष्यातील स्थितींबद्दल अंदाज बांधण्यासाठी या नमुन्यांचा वापर करून कार्य करतात. पारंपारिक शेतीमध्ये विविध मॅन्युअल प्रक्रियांचा समावेश होतो. एआय मॉडेल्स लागू केल्याने या संदर्भात अनेक फायदे होऊ शकतात. आधीच तंत्रज्ञान पूरक करून, एक बुद्धिमान कृषी प्रणाली अनेक कार्ये सुलभ करू शकते. सर्वोत्तम कृती ठरवताना आणि सुरू करताना एआय, मोठा डेटा संकलित आणि प्रक्रिया करू शकते.

एआय अल्गोरिदम स्वायत्त पीक व्यवस्थापन सक्षम करतात. इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (आय ओ टी) सेन्सर जे जमिनीतील आर्द्रता पातळी आणि हवामान स्थितीचे निरीक्षण करतात ते अल्गोरिदमने एकत्रित केल्यावर, पिकांना किती पाणी द्यायचे हे रिअल-टाइम ठरवू शकतात. एक स्वायत्त पीक सिंचन प्रणाली शाश्वत शेती पद्धतींना चालना देताना पाण्याचे संरक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेली आहे. एआयचा वापर करून भौगोलिक परिस्थितीचाही अभ्यास केला जातो. त्यावर आधारित निर्णय तंत्रज्ञानाद्वारे मार्गदर्शन केले जाते.

सिंचन प्रणालीतील गळती शोधण्यात एआय महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. डेटाचे विश्लेषण करून, अल्गोरिदम संभाव्य लीक दर्शविणारे नमुने आणि विसंगती ओळखू शकतात. मशीन लर्निंग

मॉडेल्सना पाण्याच्या प्रवाहातील बदल किंवा दाब यासारख्या विशिष्ट गळतीचे बिंदू ओळखण्यासाठी प्रशिक्षित केले जाऊ शकते. रिअल-टाइम मॉनिटरिंग आणि विश्लेषण लवकर शोधण्यास सक्षम करते, संभाव्य पिकाच्या नुकसानासह पाण्याचा अपव्यय टाळते. जास्त पाणी वापर असलेले क्षेत्र ओळखण्यासाठी एआय पीक पाण्याच्या गरजांसोबत हवामान डेटादेखील समाविष्ट करते.

मानवी निरीक्षण त्याच्या अचूकतेमध्ये मर्यादित असताना, संगणक दृष्टी मॉडेल अचूक डेटा गोळा करण्यासाठी मातीच्या स्थितीचे निरीक्षण करू शकतात. या वनस्पती विज्ञान डेटाचा वापर पीक आरोग्य निश्चित करण्यासाठी, कोणत्याही विशिष्ट समस्यांना ध्वजांकित करताना उत्पन्नाचा अंदाज लावण्यासाठी केला जातो, उदा. गव्हाच्या वाढीच्या टप्प्यांचा आणि टोमॅटोच्या पिकण्याच्या टप्प्यांचा अचूकपणे मागोवा घेण्यास सक्षम आहे. मातीमध्ये पोषक तत्वांचे चुकीचे मिश्रण पिकांच्या आरोग्यावर आणि वाढीवर गंभीरपणे परिणाम करू शकते. बागायती क्षेत्रात माती खारट आणि अनुत्पादक होण्याची शक्यता असते. देशातील ऊस पट्ट्यातील खारटपणाची समस्या दूर होण्यास मदत होईल. पोषक घटक आणि उत्पादक घटक एआयद्वारे ओळखले जाऊ शकतात. हे पोषक घटक ओळखणे आणि एआयसह पीक उत्पादनावर त्यांचे परिणाम निश्चित केल्याने शेतकऱ्यांना आवश्यक ते समायोजन करणे सहज शक्य होते. बिग डेटाच्या मदतीने, शेतकऱ्यांना कमतरता, पाणी आणि खतांच्या प्रमाणापेक्षा जास्त किंवा कमी डोस, पाण्याची व खतांच्या प्रकारांची आवश्यकता असते, बदलत्या हवामानातील बदलांसह सर्वोत्तम खताचा प्रकार सूचित केला जातो. मातीची गुणवत्ता आणि पीक वाढ शोधण्याबरोबरच, संगणकाची दृष्टी, कीड किंवा रोगांची उपस्थिती शोधू शकते. हे तंत्रज्ञान मूस, सडणे, कीटक किंवा पिकाच्या आरोग्यासाठी इतर धोके शोधण्यासाठी प्रतिमा

स्कॅन करण्यासाठी एआय वापरून कार्य करते. अॅलर्ट सिस्टीमच्या संयोगाने, हे तंत्रज्ञान शेतकऱ्यांना कीटकांचा नाश करण्यासाठी किंवा रोगाचा प्रसार रोखण्यासाठी पिके वेगळे करण्यासाठी त्वरीत कार्य करण्यास मदत करते. एआयचा वापर करुन 90 टक्केपेक्षा जास्त अचूकतेसह सफरचंदाचा काळा डाग शोधण्यासाठी केला गेला आहे. हे तंत्रज्ञान माशा, मधमाशा, पतंग इत्यादी कीटकांनादेखील त्याच प्रमाणात अचूकतेने ओळखू शकते. तथापि, संशोधकांना प्रथम या कीटकांच्या प्रतिमा संकलित करणे आवश्यक असते. अल्गोरिदमला त्याचा परिचय असणे आवश्यक असते. अल्गोरिदमला प्रशिक्षण देण्यासाठी प्रशिक्षण डेटाचा (आकार) वापर आवश्यक असतो.

पिकांच्या तुलनेत पशुधनामध्ये आरोग्य समस्या शोधणे सोपे आहे, खरं तर, हे विशेषत: आव्हानात्मक आहे. सुदैवाने, एआय यामध्ये मदत करू शकते. उदाहरणार्थ, कॅटलआय नावाच्या कंपनीने एक उपाय विकसित केला आहे, जो दूरस्थपणे गुरांच्या आरोग्यावर लक्ष ठेवण्यासाठी संगणक दृष्टीसह ड्रोन, कॅमेरा वापरतो. हे गुरांचे अप्रामाणिक वर्तन शोधते आणि प्रसूतीसारख्या क्रियाकलाप ओळखते. कॅटलआय, एआय आणि मशीन लर्निंग सोल्यूशन्सचा वापर पशुधनावर पर्यावरणीय परिस्थितीसह आहाराचा प्रभाव निर्धारित करण्यासाठी आणि मौल्यवान अंतर्दृष्टी प्रदान करण्यासाठी करते. हे ज्ञान शेतकऱ्यांना दुग्धोत्पादन वाढवण्यासाठी गुरांचे आरोग्य सुधारण्यास मदत करू शकते. दुभत्या जनावरांच्या आरोग्याचे आणि दुधाच्या गुणवत्तेचे निदान करण्यासाठी अल्गोरिदमसह उच्च तंत्रज्ञानाची कॅमेरा उपकरणे वापरली जातात. माहिती संगणकांना पुरवली जाते. दुधाची गुणवत्ता सर्व बाबतीत विच्छेदित केली जाते. त्याचबरोबर, ते दूर करण्यासाठी उपाय सुचवते. यू.एस.ए.च्या डेअरीमध्ये या प्रकारची उपकरणे वापरली जातात. नॅनोटेक्नॉलॉजी या तंत्रज्ञानासाठी आवश्यक इलेक्ट्रो-मेकॅनिक उपकरणे डिझाइन करण्यात मदत करते. या प्रक्रियेत विविध प्रकारच्या सेन्सर्सचा वापर अपरिहार्य आहे. कीटकनाशकांचा वापर इष्टतम करण्यासाठी एआय योग्य आहे. दुर्दैवाने, मॅन्युअल आणि स्वयंचलित अॅप्लिकेशन प्रक्रियेत लक्षणीय मर्यादा आहेत.

कीटकनाशके व्यक्तिचलितपणे लागू केल्याने विशिष्ट क्षेत्रांना लक्ष्य करण्यासाठी वाढीव अचूकता मिळते, हे काम मंद आणि कठीण असू शकते. स्वयंचलित कीटकनाशक फवारणी जलद आणि कमी श्रम-केंद्रित असते, परंतु बऱ्याचदा अचूकतेचा अभाव असतो, ज्यामुळे पर्यावरण दूषित होते. एआय तंत्रज्ञान वनस्पतींना कीटकनाशके, खते आणि पाण्याचा कमी वापर किंवा जास्त प्रमाणात वापर दर्शवते. एआय-शक्तीवर चालणारे ड्रोन त्यांच्या कमतरता टाळून प्रत्येक दृष्टिकोनाचे सर्वोत्तम फायदे देतात. प्रत्येक क्षेत्रावर फवारल्या जाणाऱ्या कीटकनाशकाचे प्रमाण निर्धारित करण्यासाठी ड्रोन संगणक दृष्टी वापरतात. हे तंत्रज्ञान एकूण कापणीची गुणवत्ता आणि अचूकता सुधारण्यात मदत करत आहे. एआय तंत्रज्ञान वनस्पतींमध्ये रोग, कीटक आणि शेतातील खराब पोषण शोधण्यात मदत करते.

- डॉ. वसंतराव जुगळे