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"Koala"队第二次荣获智慧温室种植挑战赛冠军

Published on
2022年7月1日

在瓦赫宁根大学及研究中心Bleisweijk温室中举办的第三届智慧温室种植挑战赛中,荷兰和美国成员组成的Koala队荣获冠军。该团队由初创公司Koidra和来自康奈尔大学的研究人员组成。该队队长Kenneth Tran曾在第一届国际智慧温室种植挑战赛中带领团队一举夺魁。

所有团队都设法使用人工智能算法,实现在无人为介入的全自动化温室中生产生菜。

人工智能与食品生产

随着世界人口不断增长,我们对新鲜、健康蔬菜的需求量越来越大。前两届挑战赛已成功地证明,自动化温室和远程数字种植可以为更多人提供富含维生素和矿物质的农产品,保障食品安全;同时利用更少的资源(水、能源等)产出更多的蔬菜,提高生产效率。

自动化种植

在第三届挑战赛中,五支来自世界各地的团队利用全自主算法生产生菜。参赛团队需要使用最少的投入(如能源和二氧化碳),生产出最多的高品质生菜,同时使净利润最大化。

挑战赛为所有参赛团队在瓦大位于Bleisweijk的高科技温室中配备了单独的温室隔间。各团队开发出了可完全自主确定温度、日光及人造光、热量、二氧化碳浓度以及栽培相关参数(如作物密度、间隔时刻和收获日期)的人工智能算法。除了标准的温室传感器外,各团队还可以使用实感 3D相机,以及由挑战赛赞助商Sigrow和荷兰骑士集团(Ridder)提供的特定传感器。一些团队还使用了额外的传感器为算法收集输入数据。

参赛团队在5月2日播种下来自瑞克斯旺公司的“Lugano”品种生菜。团队的目标是要种植出株重为250克的高品质生菜。如果作物过小,或有叶尖枯萎或变形,则会被列为价格较低的B等级,甚至是无法进行销售的C等级。如果作物过大,则表示参赛团队浪费了资源。最后一个团队于6月17日结束种植。大赛对团队种植期间使用能源(如热能、电力、二氧化碳)的情况进行了测量,并对其运营成本进行了核算。固定成本取决于温室的空间占用率以及对不同设施的使用情况(如人工照明)。挑战赛依据这些数据得出了团队种植所产生的净利润。净利润最高的团队为获胜团队。

所有团队的人工智能算法被输入进了一个可靠的,瓦大服务器的虚拟机里。在受保护的环境中,算法通过LetsGrow和Azure云端数字接口获取数据。同时,这些算法再次通过LetsGrow,自动地将设定点返回给处理计算机。处理计算机据此对实验温室隔间的气候控制发出指令。在今年二月到三月的第一个种植周期中,每个团队都可以对各自的算法和操作程序进行测试。参赛团队在五月到六月的第二个种植周期一决高下。第二个种植周期中,参赛团队不能再访问各自的算法。他们需要向大赛提出诉求,才能对算法进行紧急修改(如修复漏洞)。本次获胜团队只访问了虚拟机一次,以修复一个小漏洞。

比赛结果

Koala团队获得了本次挑战赛的冠军。队长Kenneth Tran也曾在第一届挑战赛中带领Sonoma团队,以每个作物周期,每平方米5.93欧元净利润的成绩获胜。在第一届挑战赛结束后,团队成员及来自康乃尔大学的研究人员成立了初创公司Koidra。Koala团队在去年夏天举办的线上挑战赛中名列第一,由此获得了挑战赛的直通卡。该团队在本届比赛中果然不负众望再次夺冠。Koala团队期望在未来开发出规模化农场、作物,乃至更广泛的流程式制造业中都可以通用的先进自动化智能温室种植技术。