Pelnas:
- Gebėjimas paaiškinti tiksliojo žemės ūkio logiką ir pagrindines sąvokas, tokias kaip kintamos normos taikymo ir valdymo zonos.
- Galimybė paversti išsklaidytus lauko, jutiklių ir mašinų duomenis į švarias, standartines ir sukomponuojamas lenteles su AI
- Gebėjimas suprasti erdvinius (koordinuotus) duomenis ir patikrinti AI išvestį sklypo ir valdymo ploto mastu
Klasikinė žemdirbystė tvarko lauką kaip visumą, kuris elgiasi vienaip: tos pačios trąšos, tas pats vanduo, tas pats pesticidas visam sklypui. Tačiau nors dirvožemis viename to paties lauko gale gali būti molingas ir sulaikantis vandenį, kitas galas gali būti smėlėtas ir greitai netekti vandens; Kampas gali būti vėsus ir drėgnas, nes yra žemas, o šlaitas gali būti karštas ir sausas, nes jis nukreiptas į pietus. Tikslusis žemės ūkis – tai metodas, kurio tikslas – pagal šiuos vidinius skirtumus sritį suskirstyti į regionus ir kiekvienam regionui suteikti tiek indėlio, kiek jam reikia. Tikslas paprastas, bet poveikis didelis: reikiamoje vietoje, tinkamu laiku, reikiamu kiekiu. Šiame skyriuje paaiškinama tiksliojo žemdirbystės logika ir paaiškinama, kaip žemės ūkio duomenis, kuriais grindžiama ši logika, padaryti organizuotus, patikimus ir suderinamus su dirbtiniu intelektu.
Tiksliojo žemės ūkio pagrindas yra dvi sąvokos. Pirmasis – kintamos normos barstymas (VRA): traktorius arba įranga automatiškai keičia trąšų, sėklų ar vandens kiekį pagal lauko vietą. Antroji – valdymo zona: tai lauko padalijimas į dalis, kurios turi panašias dirvožemio ir produktyvumo charakteristikas ir gali būti tvarkomos atskirai. Dirbtinis intelektas paliečia abi šias sąvokas: jis padeda apibrėžti zonas, derindamas išsklaidytus duomenis, ir siūlo receptų projektus kiekvienai zonai. Tačiau sritį išmanantis inžinierius yra tas, kuris galiausiai patvirtina regioninę sieną ir receptą.
Žemės ūkio duomenų pobūdis: kodėl tai netvarkinga?
Ūkyje duomenys gaunami iš dešimčių nežinomų šaltinių ir nė vienas iš jų nekalba ta pačia kalba kaip kitas. Dirvožemio laboratorija atsiunčia Excel; Kombainas išsaugo savo derliaus žemėlapį kitu formatu; drėgmės jutiklis generuoja kas valandą CSV; dronas išveda JPEG ir koordinačių failą; Paties ūkininko užrašai buvo surašyti sąsiuvinyje. Skirtingi šių duomenų vienetai (kg/da, kg/ha, ppm, %), skiriasi datų formatai, vietos nustatymo sistemos, dažnai produktų/sklypų pavadinimai nenuoseklūs ("Stream field", "dere parcel", "Plot-7" gali būti ta pati vieta). Prieš dirbtinį intelektą šis kombinuotas darbas buvo labiausiai erzinanti ir daugiausiai laiko reikalaujanti inžinieriaus dalis.
Čia atsiranda dirbtinis intelektas ir veikia būtent ten, kur saugiausia: paverčia duomenis į standartinę schemą (t. y. bendrą stulpelį ir vieneto struktūrą). Tačiau būkite atsargūs: AI gali padaryti klaidą konvertuodamas vienetus, ir ši klaida tyliai sugadins visą analizę. Taigi auksinė duomenų struktūrizavimo taisyklė yra rankiniu būdu patvirtinti kiekvieną transformaciją naudojant nedidelį pavyzdį.
Patarimas: prieš tiekdami duomenis į AI, patys nustatykite tikslinę schemą: kurie stulpeliai, kurie vienetai, koks datos formatas. Liepti AI „išversti tai į tą diagramą“ yra daug patikimiau nei liepti „sutvarkyti šiuos duomenis“.
Erdvinių duomenų supratimas
Dauguma žemės ūkio duomenų yra erdviniai: kiekvienas matavimas turi koordinates. Dirvožemio mėginys susietas su tokia vieta kaip „Sklypas-3, šiaurės vakarų kampas, 39,12 šiaurės platumos / 32,45 rytų ilgumos“. Šios koordinatės paprastai pateikiamos metrinėje sistemoje, vadinamoje platuma / ilguma (WGS84) arba UTM. Interpretuodami erdvinius duomenis dirbdami su AI, atkreipkite dėmesį į tris dalykus: ar koordinačių sistema yra nuosekli, ar pavyzdiniai taškai yra pakankamai išsklaidyti, kad atvaizduotų lauką, ir ar taško reikšmė taikoma visam regionui, ar tik tam taškui. Žemėlapio duomenys, tokie kaip NDVI, apima kiekvieną lauko kvadratinį metrą; Dirvožemio mėginys atspindi tik tašką, kuriame jis buvo paimtas. Supainiojus šį skirtumą atsirastų rimtų aiškinimo klaidų.
Trys mini dėklai: pagal numerius
1 atvejis – sutaupoma surinkimo laiko. Inžinierius į vieną lentelę sujungė iš viso 4200 duomenų eilučių iš 5 skirtingų šaltinių (dirvožemio laboratorijos, derliaus žemėlapio, jutiklio, drono, lauko pastabų); maždaug 6 valandas rankomis. Kai iš anksto apibrėžėme tikslinę schemą ir davėme AI užduotį „susieti šiuos 5 failus į šiuos stulpelius“, pirmasis juodraštis pasirodė per 25 minutes; Likusį laiką jis skyrė atitikimo tikslumui patikrinti naudojant 40 eilučių pavyzdį. Bendras laikas sumažėjo iki maždaug 2 valandų.
2 atvejis – įrenginio gaudyklė. Derliaus žemėlapis buvo kg/ha, o trąšų rekordas – kg/ha. Pirmajame derinyje AI sugrupavo du į tą patį stulpelį ir sumažino vieno sklypo derlių 10 kartų (1 ha = 10 da). Inžinierius pastebėjo neatitikimą, nes prisiminė faktinį žinomo siuntinio derlių; Didumo eilės patikrinimas atskleidė vieneto klaidą.
3 atvejis – siuntinio pavadinimo painiava. Trijuose šaltiniuose tas pats laukas buvo minimas kaip „Dere“, „dere_tarla“ ir „Plot-7“. AI manė, kad tai trys atskiri sklypai, ir padalijo teritoriją į tris. Kai inžinierius suprato, kad bendras dirbamas plotas neatitinka akte nurodytos vertės, jis apibrėžė atitikimo žodyną („šie trys pavadinimai = Plot-7“) ir liepė dirbtiniam intelektui su juo susijungti.
Silpnas raginimas / stiprus raginimas
Silpnas raginimas:
Tvarkykite ir sujunkite šiuos žemės ūkio duomenis.[failai]
Galingas raginimas:
Jūsų vaidmuo: Žemės ūkio duomenų analitikas. Sujunkite šiuos 4 šaltinius į VIENĄ lentelę.Tikslinė schema (neviršykite šių stulpelių ir vienetų):- sklypo_id (tekstas), data (YYYY-MM-DD), produktas (tekstas),- dirvožemio_pH (skaičius), azoto_kg_da (kg/da), derliaus_kg_da (kg/da), drėgmės_procentas (%) Taisyklės:- s/kgy/visos trąšos; Pažymėkite kiekvieną išverstą eilutę.- Suderinkite siuntų pavadinimus su mano pateiktu žodynu: {"dere":"P7","dere_field":"P7"}.- Trūkstamą reikšmę palik TUŠČIĄ, užpildykite spėjimu.- Eilutes, kurių negalite išversti arba kurios yra neaiškios, įdėkite į atskirą "patikrinti_reikalingas" sąrašą. Šaltiniai:[duomenys]
Galingas raginimas apibrėžia tikslinę schemą, vieneto taisyklę, atitikimo žodyną ir atskirą segmentą, kad būtų išvengta neaiškumų. Taigi, užuot spėlioję, AI pateikia jums ten, kur dar neapsisprendėte.
Keturi kopijuojami šablonai
1) Susiejimas su tiksline schema:
Susiekite šiuos neapdorotus duomenis pagal šią schemą: [stulpeliai + vienetai]. Lentelėje parodykite, į kurį tikslinį stulpelį susieja kiekvienas šaltinio stulpelis. Jei nesate tikri, naudokite "?" Pažymėkite su .
2) vienetų standartizavimas ir atsekamumas:
Konvertuoti visus ploto vienetus į dekarus (da). Pridėkite stulpelį „conversion_note“; parašykite kiekvienos konvertuotos reikšmės pradinį vienetą ir daugiklį (pvz.: "1 ha=10 da"). Vienetą, kurio negalite konvertuoti, palikite tokį, koks yra, ir pažymėkite jį.
3) Išskirtinis nuskaitymas:
Pateikiu numatomą šių skaičių agronominį diapazoną: dirvožemio_pH 4-9, azoto_kg_da 0-30, derlingumo_kg_da 100-1200. Pažymėkite kiekvieną eilutę, esančią už diapazono, kaip „išskirtinę“; NEKEISKI, tiesiog parodyk.
4) Valdymo regiono projektas:
Žvelgdami į toliau pateiktus erdvinius dirvožemio ir derlingumo duomenis, pasiūlykite 2–4 tinkamas tvarkyti sritis su panašiomis savybėmis. Kiekvienam regionui: lauke užrašykite atskirtus parametrus, vidutines reikšmes ir ribą, kurią turiu patikrinti. Nebrėžkite aiškių ribų; tai juodraščiai.
Palyginimo diagrama: klasikinis ir tikslusis ūkininkavimas
Dydis
klasikinis žemės ūkis
tikslusis žemės ūkis
valdymo padalinys
Visas laukas yra vienas
Administraciniai regionai
Įvesties paskirstymas
Uniforma (vienodas tarifas)
Kintamoji norma (VRA)
Duomenų šaltinis
ūkininko stebėjimas
jutiklis, palydovas, dronas, mašina
Sprendimo pagrindas
Patirtis + kalendorius
Patirtis + duomenys + modelis
AI vaidmuo
ribotas
Duomenų konsolidavimas ir pasiūlymo projektas
Rizika
Perteklinė / nepakankama įvestis
Klaidingi duomenys → neteisingas regionas
Dažnos klaidos
- Leiskite AI apibrėžti schemą. Jei nenurodysite tikslinių stulpelių ir vienetų, AI kiekvieną kartą sukurs skirtingą struktūrą ir palyginimas taps neįmanomas.
- Nestebėti vienetų. Jei neįrašysite, kuri vertė buvo išversta, negalėsite atsekti jokių vėlesnių klaidų.
- Klaidingi taško duomenys su žemėlapio duomenimis. Apibendrinus vieną dirvožemio mėginį visam regionui, regiono riba nubrėžiama neteisingai.
- Leiskite AI užpildyti spragas. Trūkstamos reikšmės užpildymas spėjimu sukuria sugalvojimą, kuris maskuojamas kaip tikri duomenys.
- Siuntų pavadinimų netikrina. Nenuoseklūs pavadinimai skirsto plotą ir derlių, iškraipydami visą sezono analizę.
Dėmesio: AI gali rekomenduoti VRA receptą (kiek į kurią sritį pateko), tačiau galutinis patvirtinimas priklauso inžinieriui. Neteisinga zonos riba reiškia po vandeniu arba per daug trąšų srityje.
Apibendrinant
Tikslusis ūkininkavimas – tai menas tvarkyti lauką pagal jo vidinius skirtumus ir paremtas dviem sąvokomis: kintamos normos taikymo ir valdymo zonomis. Šis metodas pagrįstas duomenimis; Tačiau žemės ūkio duomenys yra išsklaidyti, iš kelių vienetų ir iš kelių šaltinių. Dirbtinis intelektas veikia saugiausioje ir pelningiausioje srityje, verčiant šiuos duomenis į standartinę schemą – tol, kol apibrėžiate tikslinę schemą, išlaikote vieneto pėdsaką, neužpildote spragų ir kiekvieną transformaciją patikrinate pavyzdžiu. Švarūs ir suvienodinti duomenys yra tvirtas visų tolesnių vienetų (NDVI, dirvožemio, drėkinimo, derliaus) pagrindas.
Taikymo užduotis
Paimkite nedidelį mėginį iš dviejų skirtingų šaltinių (pvz., dirvožemio analizės lentelės ir derliaus / trąšų įrašo); vienetų ir siuntų pavadinimai sąmoningai skiriasi. Sujunkite AI su šio įrenginio šablonais „susiejimas su tiksline schema“ ir „vieneto standartizavimas“. Tada rankiniu būdu patikrinkite 5 eilutes: ar teisingi vienetų konvertavimai, ar siuntinių atitiktys teisingos, ar trūkstamos reikšmės užpildytos spėlionėmis? Atkreipkite dėmesį į kiekvieną aptiktą klaidą ir kurią taisyklę AI pažeidė.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Prieš pateikdamas ją AI, apibrėžiau tikslinę schemą (stulpeliai + vienetai).
- [ ] Konvertavau visus vienetus į vieną standartą ir išlaikiau konversijų seką.
- [ ] Sutaikiau siuntinio pavadinimo neatitikimus su žodynu ir patikrinau bendrą plotą.
- [ ] Išsirinkau agronominio diapazono iškrypimus; Aš jo nekeičiau ir pažymėjau.
- [ ] Atskyriau taškų duomenis ir žemėlapio duomenis; Spėlionėmis tuščių vietų neužpildžiau.