Cosa significa per l'agricoltura l'ascesa dell'intelligenza artificiale

Cosa comporta l'ascesa dell'intelligenza artificiale in agricoltura per i processi futuri e la catena di approvvigionamento? Alcuni sostengono che potrebbe aiutare a combattere le malattie, essere utile per l'ambiente nonché introdurre l'agricoltura smart e la robotica. Ma nel frattempo, l'IA potrebbe sostituire i lavoratori umani? E questo è auspicabile per tutti?

Non c'è dubbio che l'intelligenza artificiale (AI) si stia sviluppando a un ritmo incredibilmente veloce e che venga utilizzata sempre più spesso in tutti i settori industriali del mondo, molti dei quali traggono vantaggio dall'automazione e dal cosiddetto Machine Learning (apprendimento automatico). Uno di questi settori è l'agricoltura. Ma cosa può significare l'ascesa dell'IA in agricoltura per gli sviluppi futuri e per la catena di approvvigionamento? Alcuni sostengono che potrebbe aiutare a combattere le malattie, essere utile per l'ambiente e introdurre l'agricoltura intelligente (dall'inglese Smart Farming) e la robotica. Ma nel frattempo, l'IA potrebbe sostituire i lavoratori umani? E soprattutto, rappresenta una soluzione auspicabile per tutti?

Che cosa sono l'intelligenza artificiale e il Machine Learning?

L'intelligenza artificiale, o AI in breve, è costituita da sistemi e macchine progettati per copiare l'intelligenza e il comportamento umani. Il presupposto è che l'IA ci semplificherà la vita completando compiti complessi e imparando in modo autonomo, utilizzando le masse di informazioni che raccoglie, senza la necessità di implementare tali informazioni nella progettazione: questo è il Machine Learning, o ML in breve. Le possibilità sembrano infinite e quelli che seguono sono solo alcuni esempi.

I benefici dell’AI in agricoltura

Secondo Verified Market Research, l'IA nel settore agricolo è stata valutata a 689,35$ nel 2019 e si prevede che raggiungerà i 1413,88 mln di $ entro il 2027, il che significa che possiamo aspettarci di vedere molta più innovazione e investimenti in questo settore nei prossimi anni.

Con la crescente domanda di produzione e l'aumento della popolazione umana, che è raddoppiata dal 1960, lo sviluppo di nuove tecnologie è sempre più necessario per soddisfare la domanda e sfamare il mondo in modo molto più efficiente. La terra che possiamo utilizzare è molto limitata e si sta riempiendo rapidamente minuto dopo minuto, rendendo necessario un aumento dell'"agricoltura intelligente" e dello sviluppo abitativo. L'intelligenza artificiale contribuirà a facilitare questo processo?

Inoltre, l'intelligenza artificiale in agricoltura punta ad individuare le malattie nelle colture, a combattere i parassiti, a monitorare la salute del suolo e a mitigare il carico di lavoro. Questo drastico aumento dell'efficienza potrebbe incrementare la resa, riducendo così la necessità di espandere l'utilizzo dei terreni. L'intelligenza artificiale in agricoltura rientra nell'ambito dell'agricoltura intelligente, tra le altre tecnologie emergenti, raccolte in inglese nell'espressione Smart Farming.

L'intelligenza artificiale potrebbe risolvere i problemi di produzione a costi ridotti, dimostrando al contempo di essere una soluzione più sostenibile. Sulla scia della Cop26, la popolazione mondiale è sempre più preoccupata dalla necessità di raggiungere gli obiettivi Net Zero, il che rende l'ascesa dell'IA nell'industria agricola più opportuna che mai.

Facciamo il punto sull’Agricoltura Intelligente

Come brevemente accennato in precedenza, l'agricoltura intelligente è un concetto di gestione che mira a fornire al settore i mezzi per utilizzare tecnologie avanzate come l'AI, l'IoT (Internet of Things), i Big Data (che contribuiranno a consentire il tracciamento), il monitoraggio, l'automazione e l'analisi di sistemi e processi.

Nokia è una delle numerose aziende che affermano di essere alla guida di un cambiamento positivo all'interno del settore. Ha sviluppato una mini serie che discute il futuro dell'agricoltura intelligente con esperti del settore; definisce l'agricoltura intelligente come il termine che racchiude IoT, AI, Big Data e robotica. L'implementazione di queste interessanti tecnologie potrebbe consentire di gestire serre autonome, fornendo acqua ai terreni e alle colture per favorirne la crescita. Inoltre, potrebbero individuare le perdite di irrigazione e contribuire all'ottimizzazione dei sistemi di irrigazione, il che significa che verrà sprecata meno acqua dolce: un'altra vittoria per quelle pratiche sostenibili tanto importanti!

Inoltre, di recente si è parlato a livello internazionale dell'implementazione di un sistema di colori a semaforo, che mostri l'impronta di carbonio dei prodotti alimentari; un sistema non molto diverso da quello già in uso per le etichette nutrizionali: il rosso indicherebbe che il prodotto consuma molto di più di quanto concesso dalle vostre raccomandazioni quotidiane, rispetto ad altri prodotti. Se l'intelligenza artificiale può aiutare la produzione alimentare a diventare più sostenibile, allora potrebbe contribuire a ridurre la quantità di "rossi" che i consumatori vedono, dissuadendoli potenzialmente dall'effettuare l'acquisto.

Robotica: Soluzione o fantascienza?

Per soddisfare la suddetta domanda di produzione nel futuro dell'agricoltura, un numero maggiore di agricoltori potrebbe presto rivolgersi alla robotica. L'IoT, cioè l'internet delle cose, incoraggia ulteriormente questo processo attraverso l'uso di droni, la tecnologia di scansione e le immagini, tutte cose che consentono agli agricoltori di monitorare rapidamente le colture, scansionando velocemente grandi quantità di campi e individuando istantaneamente potenziali minacce per le colture e il bestiame. I robot possono anche essere utilizzati per assistere le operazioni agricole quotidiane: che comodità!

Interesting Engineering approfondisce lo sviluppo di questi tipi di droni e robot. Un esempio è Ecorobotix. Ecorobotix è un drone GPS leggero e alimentato a energia solare, completamente autonomo e in grado di funzionare tutto il giorno. Grazie alla sua telecamera, il suo compito principale è quello di individuare e spruzzare le erbacce. L'azienda sostiene inoltre di utilizzare il 90% in meno di erbicidi, il che potrebbe essere molto più sostenibile per l'ambiente, e che il drone sia più economico del 30% rispetto ai mezzi tradizionali. È facile immaginare come questa macchina possa andare a sostituire parte della forza lavoro umana.

Un'altra forma di robotica potenzialmente in grado di sostituire l'uomo è rappresentata dalle tecnologie Naio: una serie di robot che hanno lo scopo di proteggere l'ambiente. Sono progettati per diserbare, zappare e assistere nel raccolto. Se questa serie di robot e droni dovesse diventare la normalità, potrebbe essere la fine delle levatacce all'alba, considerando che questi robot probabilmente inizieranno a lavorare prima ancora che ci svegliamo. Ma soprattutto, questa ascesa robotica potrebbe porre fine al ruolo storico dell'essere umano in agricoltura? Questo è percepito come problematico - persino terrificante - per molti, dato che tante comunità in tutto il mondo dipendono dal lavoro nell'industria agricola per sostenere le proprie famiglie.

Rilevamento delle malattie nelle piante

Nonostante il timore che l'IA renda l'umanità di fatto priva di scopi - timore diffuso in diversi settori - non possiamo ignorare gli ampi vantaggi che essa apporta al mondo agricolo. Le malattie sono uno dei principali svantaggi per quanto riguarda la resa dei raccolti e il loro rilevamento comporta certamente delle sfide. È improbabile che l'agricoltore, già oberato di lavoro, possa dedicare molto tempo all'osservazione di tutte le colture del suo campo alla ricerca di segni di malattia, per esempio identificando segni di crescita anomala o di organismi che causano la malattia. L'intelligenza artificiale spera di aiutare con il telerilevamento (osservando i campi senza toccare fisicamente le piante): così gli agricoltori possono rilevare i problemi su vasti ettari di terreno agricolo utilizzando l'imaging iperspettrale e la scansione laser 3D.

L'intelligenza artificiale e il progresso degli smartphone consentono di aumentare l'accuratezza e l'affidabilità, utilizzando l'apprendimento profondo per il rilevamento delle piante basato sulle immagini. Una rivista scientifica ha mostrato come questo sia possibile: utilizzando un set di dati pubblici di oltre 50.000 immagini di piante sane e malate, hanno addestrato il sistema di intelligenza artificiale a identificare 14 specie di colture e 26 tipi di malattie. Il loro modello ha raggiunto un impressionante tasso di precisione del 99,35%. La classificazione di queste malattie può aiutare gli agricoltori a sviluppare strategie efficaci per tenerle sotto controllo. Oltre al monitoraggio delle colture, l'IA e il Machine Learning possono aiutare a individuare i parassiti e a controllare la salute del suolo, ad esempio le carenze di nutrienti. Tragicamente, si ipotizza che potenzialmente potrebbero rimanere solo altri 60 raccolti (secondo la FAO). Gli strumenti che migliorano la salute del suolo potrebbero contribuire a ridurre questa possibilità  (si spera!). Un articolo della Re Soil Foundation spiega quanto sostenuto dall'Imperial College di Londra: l'intelligenza artificiale potrebbe aiutare a prevedere i livelli di azoto nel suolo, evitando l'uso eccessivo di fertilizzanti e altri danni ambientali correlati. Nel complesso, le implicazioni di queste tecnologie sono molto promettenti.

È chiaro che l'IA può apportare benefici all'agricoltura e sarà interessante vedere come progredirà nei prossimi anni, ma questo potrebbe significare la fine del lavoro umano? 

Se tutto questo progresso sarà per il meglio o peggio, solo il tempo potrà dirlo.