Amb una nova subvenció federal de 20 milions de dòlars, la Universitat Estatal de Washington liderarà un institut de recerca multiinstitucional per desenvolupar solucions d'intel·ligència artificial (IA) per fer front a alguns dels reptes més importants de l'agricultura relacionats amb la mà d'obra, l'aigua, el temps i el canvi climàtic.
El nou institut és un dels 11 posats en marxa per la Fundació Nacional per a la Ciència i entre dos finançats pel Departament d'Agricultura dels EUA-Institut Nacional d'Alimentació i Agricultura el 2021. Es diu el Institut AgAID, que és l'abreviatura de USDA-NIFA Institute for Agricultural AI for Transforming Workforce and Decision Support.
Tot i que el desenvolupament tradicional d'IA implica que els científics elaborin eines i les entreguen als usuaris finals, l'Institut AgAID implicarà les persones que utilitzaran les solucions d'IA, des d'agricultors i treballadors fins a responsables polítics, en el seu desenvolupament, va dir Ananth Kalyanaraman, informàtica de la WSU. professor i investigador principal principal de l'Institut.
“La gent és molt part de l'ecosistema agrícola. No només creixen les plantes. Els humans manipulen els cultius diàriament i prenen decisions complexes, com ara com assignar l'aigua o mitigar els efectes d'una tempesta entrant", va dir Kalyanaraman, que també ocupa la càtedra Boeing a l'Escola d'Enginyeria Elèctrica i Informàtica de la WSU. "Pretenem associar el coneixement humà amb les eines d'IA de manera que amplifiqui els resultats finals on el conjunt sigui més gran que la suma de les seves parts".
L'Institut AgAID serà un esforç multidisciplinari i col·laboratiu que implicarà professors i científics amb experiència en una àmplia gamma d'àrees en informàtica, agricultura i divulgació agrícola.
A més de la WSU, els membres de l'Institut inclouen la Universitat Estatal d'Oregon; Universitat de Califòrnia, Merced; Universitat de Virgínia; Universitat Carnegie Mellon; Universitat del Patrimoni; Wenatchee Valley College; i la Universitat Estatal de Kansas. Els socis del sector privat inclouen IBM Research i la start-up innov8.ag.
L'Institut AgAID adoptarà un enfocament "adoptar-adaptar-amplificar", va dir Kalyanaraman. Això vol dir que primer l'Institut dissenyarà solucions d'IA en col·laboració amb les persones que utilitzen les eines, de manera que siguin pràctiques i més propensos a ser adoptades. Els investigadors també treballaran per crear solucions que s'adaptin als entorns canviants i que amplifiquin la productivitat combinant les habilitats humanes i les capacitats de les màquines per ser més efectives del que qualsevol seria sol. Per exemple, podar arbres és una tasca altament qualificada, però un treballador de nivell principiant podria beneficiar-se d'una eina d'IA que proporcioni orientació experta per ajudar a decidir quina és la millor branca per podar. La tasca es fa millor i el treballador comença a aprendre dels comentaris, i amb una escassetat de mà d'obra qualificada, la IA pot beneficiar tant l'hort com el treballador, va dir Kalyanaraman.
“És una associació. La IA ens pot ajudar bàsicament a superar la diferència entre els treballadors altament qualificats i els poc qualificats", va dir.
Segons els líders de l'Institut, l'educació de la força de treball a tots els nivells és fonamental per a l'Institut AgAID no només per fomentar l'adopció de la IA, sinó per una qüestió d'equitat. L'Institut planifica diversos programes educatius des de K-12 fins a l'educació superior i la formació dels treballadors. L'objectiu és augmentar els nivells de competència en IA i obrir noves vies professionals que puguin millorar el salari i la qualitat de vida dels treballadors agrícoles. També pot atreure més gent a les professions agrícoles i de la informàtica.
L'Institut AgAID durà a terme diversos casos de prova desafiants que involucren cultius especialitzats, molts dels quals creixen a l'oest dels Estats Units, com ara pomes, cireres, menta i ametlles. Aquests cultius engloben diversos reptes importants: requereixen mà d'obra intensiva i reg. També són vulnerables als esdeveniments meteorològics i al canvi climàtic. Els cultius especialitzats representen el 87% de la mà d'obra agrícola dels EUA, i al voltant del 40% d'aquests cultius són perennes, i requereixen una gestió a llarg termini i una planificació dels recursos.
Els difícils reptes que plantegen aquests casos significarien que les solucions de l'Institut AgAID es provarien rigorosament abans de ser transferides a altres regions del país, va dir Kalyanaraman.
"Sabem que la IA té un gran potencial per fer descobriments innovadors i transformar les nostres capacitats de presa de decisions d'una manera informada de dades, però la tecnologia s'ha de desenvolupar d'una manera molt acurada", va dir.
Aquest premi forma part d'una inversió important de les agències federals al lideratge de l'IA de l'estat de Washington, va assenyalar la senadora nord-americana Maria Cantwell. Dos dels 11 instituts finançats estaran dirigits per universitats de l'estat: a més de l'Institut AgAID dirigit per la WSU, la Universitat de Washington dirigirà l'Institut NSF AI per a sistemes dinàmics.
"L'estat de Washington ja és líder en intel·ligència artificial", va dir Cantwell. "Des del Laboratori de polítiques tecnològiques de la Universitat de Washington que estudia els grans reptes al voltant de la intel·ligència artificial fins al treball de la Universitat Estatal de Washington en agricultura de precisió, estem més que preparats perquè aquestes dues subvencions ens ajudin a entendre més aplicacions d'intel·ligència artificial. L'UW treballarà a l'àrea de sistemes complexos per millorar camps com la fabricació i WSU treballarà en millores a l'agricultura".
La representant Cathy McMorris Rodgers també va expressar el seu suport al nou Institut AgAID.
"La Universitat Estatal de Washington ha estat durant molt de temps un líder en agricultura, innovació i tecnologia", va dir McMorris Rodgers. "Estava orgullós de formar part de la conversa a la Cimera d'IA sobre Agricultura de la universitat a l'octubre de 2020 i em complau veure que avui WSU va rebre la designació com a Institut USDA-NIFA d'IA Agrícola per a la transformació de la força de treball i el suport a les decisions. Aquest institut, també conegut com AgAID, integrarà mètodes d'IA a les operacions agrícoles per a la predicció, el suport a les decisions i l'agricultura habilitada per la robòtica per abordar els complexos reptes agrícoles als quals s'enfronten l'est de Washington i la nació. Espero veure el treball innovador que sortirà d'aquest Institut per donar suport a les indústries agrícoles del nostre estat".
- Sara Zaske, WSU News
El becari postdoctoral de la WSU, Abhilash Chandel, explica a un equip de l'Institut AgAID com la tecnologia de detecció del drone recull dades d'imatges tèrmiques i multiespectrals d'una "granja intel·ligent" al comtat de Yakima. Foto: WSU