Nieuws
‘Met AI in de landbouw kun je 50 jaar vooruitkijken’, zegt computerwetenschapper Hilmy Baja
Wat is de beste strategie voor een goede oogst met zo min mogelijk bemesting en gebruik van pesticiden? Een AI-tool kan boeren en beleidsmakers helpen bij keuzes voor een duurzame toekomst. Onderzoeker Hilmy Baja presenteert deze tool op de Dies Natalis op 7 maart 2025.
In april starten veldproeven met de wintertarwe in Litouwen. De datum voor bemesting is nog onbekend, net als de beste periode voor gewasbescherming, en de hoeveelheden van die toevoegingen. Deze momenten en hoeveelheden worden uitgerekend door een geavanceerd AI-model (kunstmatige intelligentie). Na een test in Spanje, waarvan nog geen resultaten bekend zijn, gaat dit Horizon EU project Smart Droplets nu naar Litouwen om het model in de praktijk te testen.
AI-expert Hilmy Baja bouwt tijdens zijn PhD-onderzoek bij de net gestarte leerstoelgroep Artificial Intelligence aan het AI-model CropGym. ‘Overal kijken boeren natuurlijk naar het weer om te zaaien of te bemesten op het beste moment, maar ze gebruiken vrijwel geen digitale tools. In Nederland zijn wel tools in omloop, maar zonder ingebouwde AI’, zegt Baja , die eerder computer science toepaste bij andere technische vraagstukken. In zijn huidige onderzoek aan WUR vond hij de combinatie van techniek en sociale relevantie.
Ik leerde tijdens mijn studie Engineering bijvoorbeeld om een motor aan te sturen. Dat is ook interessant, maar ik wilde liever aan de slag met meer maatschappelijke vraagstukken, zoals duurzame landbouw
AI voorspelt oogst en bodemkwaliteit
Het AI- model maakt berekeningen voor de toekomst op basis van historische gegevens en actuele metingen. Welke invloed hebben keuzes die boeren nu maken op de gewasopbrengst in de toekomst? Of op de kwaliteit van de bodem? Dan zijn allereerst weer- en groeigegevens uit het verleden nodig. Met weer van de afgelopen decennia is ook het mogelijke weer van de toekomst te simuleren. Baja: ‘Een boer kan vervolgens kijken wat er gebeurt met meer of minder kunstmest of pesticiden. Wat doet dat met de opbrengst en met de aanwezigheid van nutriënten in de bodem? Het idee is dat de gebruiker verschillende strategieën kan testen.’
Cruciaal voor de werking van het AI-model zijn ingebouwde “straffen en beloningen”. Dit heet Reinforcement Learning. De AI leert de beste strategie te bepalen doordat Baja heeft geprogrammeerd dat veel kunstmest gebruiken negatief is en een goede oogst juist positief. Zo zijn er meer beloningen en straffen in het model en ook effecten ver in de toekomst tellen mee. ‘AI is handig om 20 of 50 jaar vooruit te kijken. Je kunt dan meteen het effect van klimaatverandering meenemen door verschillende scenario’s te testen. Bij meer of minder opwarming kan de boer kijken hoe hij de oogst verder optimaliseert, milieudoelen behaalt en de bodem gezond houdt.’
Zekerheid voor boeren en beleidsmakers
‘Boeren willen hun risico’s minimaliseren en slimme keuzes maken bij investeringen voor de toekomst’, gaat Baja verder. Dat betekent dat het model voldoende zekerheid moet bieden aan boeren die ermee gaan werken. ‘Boeren stappen niet zomaar over op AI als hulpmiddel. Daarom blijven we het model verbeteren om de betrouwbaarheid te vergroten. Dat is de uitdaging voor ons als onderzoekers.’
Recent experimenteerde Baja met een functie toe die laat weten wanneer de boer een meting moet doen in het veld. Die input op het juiste moment blijkt het model beter te laten werken, wat de uitkomsten betrouwbaarder maakt. Al verdwijnt de onzekerheid volgens Baja nooit helemaal: ‘Het model is geen glazen bol, maar een hulpmiddel om opties te vergelijken.’
Als laatste stap in zijn PhD-onderzoek wil Baja dat het model laat zien op welke regels het zich baseert. ‘Een boer begrijpt dan waarom het model zegt dat het nú tijd is om te bemesten, zodat een minimale hoeveelheid mest waarschijnlijk het beste resultaat geeft. Een beleidsmaker kan het model inzetten om regels te bepalen om een doel te halen. Dit soort AI kan uiteindelijk een tool zijn om de mogelijke beleidskeuzes te verkennen.’
Dies Natalis 2025: Artificial Intelligence for Sustainable Futures
Artificial Intelligence for Sustainable Futures staat centraal bij de Dies Natalis 2025, vrijdag 7 maart 2025.
Lees meer: