Ann an 2018, dh ’fhàs còig sgiobaidhean cucumbers ann an Dùbhlan Taigh-glainne Fèin-riaghlaidh adhartach co-fharpais eadar-nàiseanta. An tionndadh: cha robh ach aon de na sgiobaidhean air a dhèanamh suas de luchd-fàs daonna eòlach ag obair an roinn taigh-glainne aca le làimh. Anns na ceithir sgiobaidhean eile bha eòlaichean eadar-nàiseanta ann an raointean gàirnealaireachd agus inntleachd fuadain (AI). Dh ’obraich iad gus fuasglaidhean AI a leasachadh gus am bàrr aca a riaghladh air astar agus gu neo-eisimeileach. B ’e amas na farpais, a’ chiad Dùbhlan Taigh-glainne Fèin-riaghlaidh san t-saoghal, a bhith a ’stiùireadh leasachaidhean ann an cinneasachadh bìdh seasmhach.
Às deidh ceithir mìosan dian, thàinig na luchd-fàs làimhe san dàrna àite. Bhuannaich an sgioba sa chiad àite, air a stiùireadh le aon de dh ’ùghdaran an artaigil seo, le fuasgladh fàs neo-eisimeileach a fhuair chan e a-mhàin toradh 6% nas motha agus 17% prothaid lom nas àirde, ach a chleachd cuideachd nas lugha de CO2, teasachadh, agus cuir a-steach uisge.
Gus barrachd ionnsachadh mun cho-fharpais agus tuigsinn mar as urrainn do fhuasgladh AI a bhith a ’farpais ri - agus eadhon nas fheàrr na sgioba de luchd-fàs daonna sgileil, leig dhuinn sùil nas mionaidiche a thoirt air AI agus mar a tha e a’ buntainn ri fèin-ghluasad taigh-glainne.
Chan eil fèin-ghluasad taigh-glainne dad ùr
Airson deicheadan, tha luchd-fàs air coimpiutairean pròiseas, mothachairean agus actuators a chleachdadh gus gnàth-shìde taigh-glainne agus uisgeachadh a riaghladh. Ann an leithid de shuidheachadh, tha obair a ’choimpiutair pròiseas sìmplidh, an urra ri riaghailtean loidsigeach sìmplidh. Ma tha teòthachd an adhair nas àirde na 75 ° F, fosgail an fhionna, mar eisimpleir. Tha saothair chruaidh teothachd leughaidh agus lasadh solais is teasadairean air agus air a thiomnadh do dh ’innealan.
Gu dearbh, chan urrainn dha fèin-ghluasad stèidhichte air riaghailtean dèiligeadh ri suidheachaidhean ris nach robh dùil. Nas cudromaiche, feumaidh duine sgileil na co-dhùnaidhean riaghlaidh bàrr gu lèir a dhèanamh, sìos gu na dearbh phuingean airson paramadairean àrainneachd. Gus toradh àrd a choileanadh gu earbsach, tha feum air ìre mhath de eòlas agus sgil, agus eadhon an uairsin, tha e furasta mearachdan a dhèanamh. A bharrachd air an sin, mar a bhios tuathanasan a ’fàs nas motha, tha barrachd iarraidh air an obair a bhith a’ cumail sùil leantainneach air a ’bhàrr.
Gu mì-fhortanach, tha fios aig luchd-fàs gu math gur e saothair an stòr as motha de dhuilgheadasan ann an cinneasachadh. Bliadhna às deidh bliadhna, a-steach Luchd-fàs taigh-glainne Sgrùdadh 100 Luchd-fàs as fheàrr, tha luchd-fàs ag aithris air dùbhlain chan ann a-mhàin le cosgais saothair ach cuideachd le cothrom air saothair sgileil. Chan eil e na iongnadh, tha luchd-fàs a ’sìor fhàs a’ coimhead airson dòighean gus dèiligeadh ris na dùbhlain sin, a ’toirt a-steach teicneòlasan ùra a dh’ fhaodadh riaghladh taigh-glainne a dhèanamh nas neo-eisimeilich.
Tha AI na cheum nas fhaide na fèin-ghluasad stèidhichte air riaghailtean
Is e dòigh math air smaoineachadh mu inntleachd fuadain gu bheil e na cheum nas fhaide na fèin-ghluasad sìmplidh stèidhichte air riaghailtean. Tha AI ùr-nodha mu dheidhinn cleachdadh matamataig gus pàtrain a lorg ann an dàta, a ’toirt a-steach an seòrsa a lorgar ann an siostaman àrainneachd agus bith-eòlasach taigh-glainne. Mar eisimpleir:
- Le dàta gnàth-shìde gu leòr, faodaidh luchd-fàs AI a chleachdadh gus na puingean as fheàrr a dhearbhadh agus ro-innse gnàth-shìde a dhèanamh.
- Le dàta toraidh bàrr gu leòr, faodaidh luchd-fàs AI a chleachdadh gus ro-mheasaidhean toraidh a ghineadh.
- Le dàta ìomhaigh gu leòr, faodaidh luchd-fàs AI a chleachdadh gus plàighean is galairean a lorg.
Faodaidh cuid de sheòrsaichean AI eadhon ionnsachadh bho dhàta ùr, a ’lìbhrigeadh toraidhean mean air mhean nas fheàrr thar ùine.
Le bhith comasach air seallaidhean nas doimhne a thoirt seachad ann an obair taigh-glainne bho latha gu latha, faodar AI a chleachdadh gus taic a thoirt do cho-dhùnaidhean eòlach agus gus cumhachd a thoirt do luchd-fàs ann an dòigh bhrìoghmhor. Às deidh na h-uile, tha na toraidhean as fheàrr a ’tighinn bho mheasgachadh smaoineachail de eòlas daonna agus inntleachd fuadain.
Faodar an dòigh-obrach stèidhichte air dàta AI a chur còmhla ris an dòigh-obrach clasaigeach stèidhichte air riaghailtean, a ’toirt cothrom airson ìre mòran nas àirde de fèin-ghluasad taigh-glainne na bha e a-riamh. Ann an ùine ghoirid, faodaidh luchd-fàs AI a chleachdadh gus mòran de ghnìomhan obrachaidh rote a dhèanamh fèin-ghluasadach, a ’cuideachadh le faochadh a thoirt do na cùisean saothair cronail a tha a’ toirt dùbhlan don ghnìomhachas.
Dàta A bheil an connadh airson AI
A bharrachd air AI mu dheidhinn algorithm matamataigeach, tha e cuideachd mu dheidhinn dàta. A ’dol an aghaidh creideas mòr-chòrdte, tha cuid de na h-algorithms as cumanta a thathas a’ cleachdadh ann an AI air a bhith timcheall airson deicheadan. Chan eil iad eadhon uamhasach toinnte. Ach airson na h-ùine as fhaide, tha cothrom air dàta - còmhla ri cumhachd coimpiutaireachd aig prìs ruigsinneach a dh ’fheumar gus an dàta a phròiseasadh - air a bhith nam factaran cuibhrichte.
Thug e leasachadh o chionn ghoirid ann am bathar-cruaidh coimpiutair gus comas AI fhuasgladh. Chruthaich an tionndadh fòn cliste, a thòisich Apple ann an 2007, eag-shiostaman saothrachaidh agus slabhraidhean solair gu tur ùr aig ìre cruinne. Dh ’atharraich seo eaconamas bunaiteach bathar-cruaidh coimpiutair, a rèir coltais thar oidhche. Thàinig prìomh phàirtean bathar-cruaidh, leithid microprocessors, radios, agus sensors, gu bhith nas saoire, nas lugha agus nas cumhachdaiche. Thionndaidh na comharran dàta amh gu tuiltean. Chuidich am pailteas ùr de dhàta agus cumhachd coimpiutaireachd gus AI a thionndadh bho fheòrachas rannsachaidh le glè bheag de thagraidhean malairteach gu atharrachadh mara teicneòlasach.
Bidh IoT a ’toirt seachad dìth dàta
Tràth anns na 1980n, chuir oileanaich ceumnaiche aig Oilthigh Charnegie Mellon ann am Pittsburgh dragh air a bhith a ’coiseachd a-null gu inneal reic Coca-Cola a-mhàin gus a lorg falamh. Dh'atharraich iad e gus an dèanadh e cunntas air an tasgadh aca air an eadar-lìn. Ann a bhith a ’dèanamh seo, chruthaich iad a’ chiad inneal ceangailte ris an eadar-lìn san t-saoghal.
An-diugh, tha billeanan de dh ’innealan, mòr is beag, bho electronics luchd-cleachdaidh gu innealan gnìomhachais, air a dhol còmhla ris a’ chiad inneal sòda sin le bhith ceangailte ris an eadar-lìn, a ’cruthachadh rud ris an canar Eadar-lìon Rudan (IoT). Is e an rud a tha cudromach, eu-coltach ri ginealaichean roimhe de bhathar-cruaidh - a ’toirt a-steach mòran fhuasglaidhean fèin-ghluasaid taigh-glainne - bidh innealan IoT a’ cleachdadh na h-aon seòrsa de chruthan dàta agus de phròtacalan conaltraidh mar a thathas a ’cleachdadh ann an àiteachan eile air an eadar-lìn. Le bhith an urra ri inbhean eadar-lìn cruinneil, faodaidh e a bhith nas fhasa dàta a iomlaid le innealan IoT gun a bhith ag iarraidh bathar-cruaidh a bharrachd gus drochaid bho aon seòrsa siostam gu fear eile.
Còmhla, tha AI agus IoT nan teicneòlasan taiceil. Bidh bathar-cruaidh IoT a ’cuideachadh luchd-fàs a’ tional dàta amh bho thaighean-glainne nas fhasa. Agus tha bathar-bog AI a ’cuideachadh luchd-fàs a’ dèanamh ciall - agus a ’cur an gnìomh - an dàta sin gus cinneasachadh bàrr a leasachadh.
Sgrùdadh cùise: Soirbheachas Choinnich Tran anns an Dùbhlan Taigh-glainne Fèin-riaghlaidh
Dr. Tran: Ann an 2018, bha mi nam neach-rannsachaidh AI aig Microsoft Research faisg air Seattle, ag obair air seòrsa nas ùire de AI ris an canar ionnsachadh ath-neartachaidh. An sin thòisich mi air oidhirp ùr gus an rannsachadh againn a chur an sàs ann an raon àiteachas àrainneachd fo smachd. Leis a ’phròiseact Sonoma ris an canar, cho-obraich sinn le luchd-saidheans planntrais aig Ionad Rannsachaidh Harrow ann an Ontario, Canada, agus chrìochnaich sinn a’ farpais anns a ’chiad Dùbhlan Taigh-glainne Fèin-riaghlaidh eadar-nàiseanta, air a chuir air dòigh le Oilthigh Wageningen & Research san Òlaind.
Anns an dùbhlan seo, dh ’fhàs gach sgioba cucumbers ann an roinn taigh-glainne 315 troighean ceàrnagach airson timcheall air ceithir mìosan. Bha na h-earrannan sin air an uidheamachadh le coimpiutairean pròiseas àbhaisteach, mothachairean gnàth-shìde agus actuators. A ’cleachdadh eadar-aghaidh didseatach IoT (REST APIs), b’ urrainn do na prògraman AI againn dàta a leughadh gu leantainneach bho na mothachairean, na puingean-seata as fheàrr a dhearbhadh, agus puingean-seata a chuir air ais gu na coimpiutairean pròiseas - air feadh an eadar-lìn (faic am figear gu h-ìosal). Gheibhear barrachd fiosrachaidh mun dùbhlan agus na toraidhean ann an artaigil le Tha Hemming et al. (2019).
A dh ’aindeoin an dìth eòlais a bh’ againn ann a bhith a ’fàs cucumbers agus ar prototype aig ìre thràth, bha e comasach don fhuasgladh fèin-riaghailteach againn a bhith a’ buannachadh na farpais. Rinn sinn eadhon nas fheàrr na an sgioba san dàrna àite, an sgioba iomraidh air a dhèanamh suas de luchd-fàs Duitseach eòlach, le toradh 6% nas àirde. Bha an iomall sin ann an toradh co-ionann ri àrdachadh 17% ann am prothaid obrachaidh.
An do choilean an sgioba iomraidh gu dona? Chan eil idir. Rinn iad fìor mhath, a rèir mòran eòlaichean. Bha an toradh aca faisg air 50 kg / m2 ann an ceithir mìosan, a tha co-ionann ri faisg air 150 kg / m2 gach bliadhna. Thathas den bheachd gu bheil toradh àrd airson taigh-glainne an àite sam bith air a ’phlanaid.
Mar thoradh air an Dùbhlan Taigh-glainne Fèin-riaghlaidh, stèidhich mi Koidra ann an 2020 gus togail gu dìreach air na dh'ionnsaich sinn agus gus an ìre as ùire ann an AI agus IoT a phutadh airson àiteachas agus tagraidhean smachd gnìomhachais eile.
A ’faighneachd na ceistean ceart mu AI agus IoT
An-diugh, tha barrachd luchd-fàs taigh-glainne deònach agus deiseil gus gabhail ri AI agus IoT. Is e am prìomh dhùbhlan a bhith a ’dèanamh ciall de na toraidhean air a’ mhargaidh agus a bhith comasach air grunnachadh tron a h-uile margaidheachd a tha a ’bruidhinn. Tha mòran chompanaidhean ag ràdh gu dùrachdach gu bheil algorithm AI no inneal IoT aca a dh ’obraicheas airson taighean-glainne.
Seo cuid de na prìomh bheachdachaidhean a bu chòir a chumail nad inntinn nuair a bhios tu a ’luachadh bathar-bog AI agus bathar-cruaidh IoT:
- Coileanaidh: Bu chòir dha luchd-fàs a bhith comasach air buannachdan cruadhtan, fìor san t-saoghal fhaicinn. Faighnich: An deach an AI a dhearbhadh ann an cinneasachadh malairteach gus toradh agus èifeachdas stòrais a leasachadh? Dè na cumhaichean? Dè an eachdraidh a th ’aig a’ chompanaidh ann a bhith a ’leasachadh bathar-bog AI agus IoT?
- Dealbhadh AI: Bidh na fuasglaidhean AI as èifeachdaiche a ’cothlamadh an fhiosrachadh daonna as fheàrr leis an fhiosrachadh fuadain as fheàrr gus co-dhùnaidhean a dhèanamh. Faighnich: Ciamar a tha am modal AI a ’luathachadh na buidhne eòlais a th’ ann? Ciamar a nì e cinnteach gun tig piseach air coileanadh thar ùine le barrachd dàta?
- Dealbhadh bathar-bog: Bu chòir smachd a bhith aig luchd-fàs air obair taigh-glainne. Faighnich: Dè na prionnsapalan dealbhaidh bathar-bog a thathas a ’cleachdadh gus dèanamh cinnteach à sàbhailteachd bàrr? An urrainn dhomh atharrachadh gu furasta eadar modhan làimhe, moladh, agus autopilot an-còmhnaidh?
- Seilbh dàta: Bu chòir an dàta aca a bhith aig luchd-fàs agus a bhith a ’seachnadh“ glasadh a-steach reiceadair. ” Faighnich: An urrainn dhomh dàta a thoirt a-steach bho shiostaman eile gu furasta? An urrainn dhomh an dàta agam fhìn a thoirt air ais agus às-mhalairt? A bheil APIan ann a leigeas le ruigsinneachd dàta beò agus amalachadh gnàthaichte? An urrainn dhomh bathar-bog agus bathar-cruaidh bho dhiofar luchd-reic a chleachdadh, a-nis agus san àm ri teachd?
Faodaidh AI agus IoT cumhachd a thoirt do luchd-fàs
Ann an saoghal far a bheil goireasan èiginneach - uisge is lùth, a bharrachd air ùine, airgead, agus saothair sgileil - a ’fàs nas gann, tha e ciallach sgrùdadh a dhèanamh air teicneòlasan ùra gus an t-eallach sin a lughdachadh. Mar a dh ’ionnsaich sinn bhon Dùbhlan Taigh-glainne Fèin-riaghlaidh, gu dearbh faodaidh luchd-fàs toradh nas motha agus èifeachdas cleachdaidh ghoireasan nas àirde fhaighinn le bhith a’ cleachdadh bathar-bog AI agus bathar-cruaidh IoT. A bharrachd air an sin, tha na teicneòlasan sin air an leasachadh agus air an adhartachadh aig astar luath.
Aig a ’cheann thall, faodaidh AI agus IoT cumhachd a thoirt dha luchd-fàs taigh-glainne - gus co-dhùnaidhean nas fheàrr a dhèanamh, barrachd a dhèanamh le nas lugha - gus biadh an t-saoghail fhàs nas seasmhaiche.