العدد : ١٦٨٢٣ - الأحد ١٤ أبريل ٢٠٢٤ م، الموافق ٠٥ شوّال ١٤٤٥هـ

العدد : ١٦٨٢٣ - الأحد ١٤ أبريل ٢٠٢٤ م، الموافق ٠٥ شوّال ١٤٤٥هـ

قضايا و آراء

الذكاء الاصطناعي في مواجهة تحديات الأمن الغذائي (1)

بقلم: علي فقيه {

الثلاثاء ١١ أبريل ٢٠٢٣ - 02:00

تلعب‭ ‬الزراعة‭ ‬دورًا‭ ‬حاسمًا‭ ‬في‭ ‬الاقتصاد‭ ‬العالمي‭. ‬ويستمر‭ ‬الضغط‭ ‬على‭ ‬النظام‭ ‬الزراعي‭ ‬مع‭ ‬استمرار‭ ‬نمو‭ ‬عدد‭ ‬السكان،‭ ‬كما‭ ‬تلعب‭ ‬العديد‭ ‬من‭ ‬العوامل‭ ‬الاقتصادية‭ ‬والجيوسياسية‭ ‬دورا‭ ‬في‭ ‬التأثير‭ ‬في‭ ‬العرض‭ ‬والطلب‭ ‬للمنتجات‭ ‬الزراعية‭ ‬الأساسية‭ ‬والتي‭ ‬من‭ ‬شأنها‭ ‬تعد‭ ‬مهمة‭ ‬لاستدامة‭ ‬الحضارة‭ ‬البشرية‭. ‬أما‭ ‬البحث‭ ‬والتطوير‭ ‬والتقدم‭ ‬في‭ ‬المجال‭ ‬التكنولوجي،‭ ‬فإنها‭ ‬تؤثر‭ ‬في‭ ‬زيادة‭ ‬الفعالية‭ ‬والإنتاج‭ ‬والجودة‭ ‬في‭ ‬مجالات‭ ‬الزراعة‭ ‬المختلفة‭. ‬لذلك،‭ ‬فإن‭ ‬التكنولوجيا‭ ‬الزراعية‭ ‬أو‭ ‬الزراعة‭ ‬الرقمية‭ ‬تلعب‭ ‬دوراً‭ ‬مهما‭ ‬في‭ ‬زيادة‭ ‬المعدل‭ ‬التي‭ ‬تنجح‭ ‬فيه‭ ‬المشاريع‭ ‬ونمو‭ ‬المحاصيل‭ ‬الزراعية‭ ‬وتقلل‭ ‬من‭ ‬الخسائر‭ ‬التي‭ ‬يتكبدها‭ ‬المزارعون‭ ‬والشركات‭ ‬الزراعية‭ ‬سنوياً،‭ ‬الأمر‭ ‬الذي‭ ‬يساعد‭ ‬في‭ ‬رفع‭ ‬معدل‭ ‬الأمن‭ ‬الغذائي‭ ‬المحلي‭ ‬والعالمي‭. ‬وتستخدم‭ ‬الزراعة‭ ‬الرقمية‭ ‬في‭ ‬مجالات‭ ‬علمية‭ ‬جديدة‭ ‬تستخدم‭ ‬بيانات‭ ‬حاسوبية‭ ‬ومعلوماتية‭ ‬مكثفة‭ ‬لدفع‭ ‬الإنتاجية‭ ‬الزراعية‭ ‬مع‭ ‬تقليل‭ ‬تأثيرها‭ ‬البيئي‭. ‬ويتم‭ ‬توفير‭ ‬البيانات‭ ‬التي‭ ‬يتم‭ ‬إنشاؤها‭ ‬في‭ ‬العمليات‭ ‬الزراعية‭ ‬الحديثة‭ ‬من‭ ‬خلال‭ ‬مجموعة‭ ‬متنوعة‭ ‬من‭ ‬أجهزة‭ ‬الاستشعار‭ ‬المختلفة‭ ‬التي‭ ‬تتيح‭ ‬فهمًا‭ ‬أفضل‭ ‬للبيئة‭ ‬التشغيلية‭ (‬تفاعل‭ ‬بين‭ ‬المحاصيل‭ ‬والتربة‭ ‬والظروف‭ ‬الجوية‭) ‬والعملية‭ ‬نفسها‭ (‬بيانات‭ ‬الآلات‭)‬،‭ ‬ما‭ ‬يؤدي‭ ‬إلى‭ ‬مزيد‭ ‬من‭ ‬الدقة‭ ‬ودعم‭ ‬اتخاذ‭ ‬القرار‭ ‬بشكل‭ ‬أسرع‭ ‬وأفضل‭. ‬

وظهر‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬أو‭ ‬ما‭ ‬يسمى‭ ‬بالـMachine‭ ‬Learning‭ ‬وهي‭ ‬أحد‭ ‬أفرع‭ ‬أنظمة‭ ‬الذكاء‭ ‬الاصطناعي‭ ‬جنبًا‭ ‬إلى‭ ‬جنب‭ ‬مع‭ ‬تقنيات‭ ‬البيانات‭ ‬الهائلة‭ ‬Big‭ ‬Data‭ ‬والحوسبة‭ ‬عالية‭ ‬الأداء‭ ‬لخلق‭ ‬فرص‭ ‬جديدة‭ ‬للكشف‭ ‬وتحليل‭ ‬بيانات‭ ‬وعمليات‭ ‬البيانات‭ ‬وقياسها‭ ‬وفهمها‭ ‬في‭ ‬بيئات‭ ‬التشغيل‭ ‬الزراعية‭. ‬ويمكن‭ ‬تعريف‭ ‬نظام‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬على‭ ‬أنه‭ ‬المجال‭ ‬العلمي‭ ‬الذي‭ ‬يمنح‭ ‬الآلات‭ ‬القدرة‭ ‬على‭ ‬التعلم‭ ‬من‭ ‬دون‭ ‬أن‭ ‬تكون‭ ‬مبرمجة‭ ‬بشكل‭ ‬صارم‭. ‬وبعد‭ ‬سنوات،‭ ‬أصبح‭ ‬نظام‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬يطبق‭ ‬في‭ ‬العديد‭ ‬والمزيد‭ ‬من‭ ‬المجالات‭ ‬العلمية‭ ‬بما‭ ‬في‭ ‬ذلك،‭ ‬على‭ ‬سبيل‭ ‬المثال،‭ ‬التكنولوجيا‭ ‬الحيوية،‭ ‬والكيمياء‭ ‬الحيوية،‭ ‬والطب،‭ ‬والأرصاد‭ ‬الجوية،‭ ‬والعلوم‭ ‬الاقتصادية،‭ ‬والروبوتات،‭ ‬وتربية‭ ‬الأحياء‭ ‬المائية،‭ ‬والأمن‭ ‬الغذائي،‭ ‬وعلم‭ ‬المناخ‭.‬

وفي‭ ‬الجزء‭ ‬الأول‭ ‬من‭ ‬هذا‭ ‬المقال،‭ ‬سيتم‭ ‬شرح‭ ‬تطبيقات‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬في‭ ‬مجالات‭ ‬زراعية‭ ‬عدة‭ ‬بناء‭ ‬على‭ ‬تقديم‭ ‬عديد‭ ‬من‭ ‬الدراسات‭ ‬العلمية‭ ‬التي‭ ‬تؤكد‭ ‬الفوائد‭ ‬الفريدة‭ ‬لنماذج‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬الشائعة‭. ‬وسيتم‭ ‬سرد‭ ‬المزايا‭ ‬المستمدة‭ ‬من‭ ‬تنفيذ‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬في‭ ‬التكنولوجيا‭ ‬الزراعية،‭ ‬فضلا‭ ‬عن‭ ‬التوقعات‭ ‬المستقبلية‭ ‬في‭ ‬هذا‭ ‬المجال‭.‬

يمكن‭ ‬تطبيق‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬في‭ ‬عديد‭ ‬من‭ ‬المجالات‭ ‬الزراعية‭ ‬في‭ ‬دول‭ ‬ذات‭ ‬الدخل‭ ‬المنخفض‭ ‬والتي‭ ‬تعاني‭ ‬من‭ ‬انخفاض‭ ‬في‭ ‬الإنتاجية‭ ‬الزراعية،‭ ‬ويمكن‭ ‬لهذه‭ ‬التطبيقات‭ ‬دعم‭ ‬المزارعين‭ ‬والشركات‭ ‬الزراعية‭ ‬بمختلف‭ ‬أنواعها‭ ‬وحصادها،‭ ‬وأحد‭ ‬الأمثلة‭ ‬التي‭ ‬يمكن‭ ‬تطبيق‭ ‬نظام‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬فيها‭ ‬هي‭:‬

‭(‬أ‭) ‬إدارة‭ ‬المحاصيل،‭ ‬بما‭ ‬في‭ ‬ذلك‭ ‬التطبيقات‭ ‬المتعلقة‭ ‬بالتنبؤ‭ ‬بنمو‭ ‬المحاصيل،‭ ‬وكشف‭ ‬الأمراض،‭ ‬والكشف‭ ‬عن‭ ‬الأعشاب‭ ‬الضارة،‭ ‬وضمان‭ ‬جودة‭ ‬المحاصيل،‭ ‬والتعرف‭ ‬على‭ ‬الأنواع‭ ‬أو‭ ‬ما‭ ‬يسمى‭ ‬بـspecie‭ ‬recognition؛

‭(‬ب‭) ‬إدارة‭ ‬الثروة‭ ‬الحيوانية،‭ ‬بما‭ ‬في‭ ‬ذلك‭ ‬التطبيقات‭ ‬على‭ ‬رعاية‭ ‬القطيع‭ ‬والإنتاج‭ ‬الحيواني‭.‬

‭(‬ج‭) ‬إدارة‭ ‬المياه‭. ‬وأخيراً‭ (‬د‭) ‬إدارة‭ ‬التربة‭. ‬

من‭ ‬خلال‭ ‬تطبيق‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬على‭ ‬بيانات‭ ‬الاستشعار،‭ ‬تتطور‭ ‬أنظمة‭ ‬إدارة‭ ‬المزرعة‭ ‬إلى‭ ‬برامج‭ ‬مدعومة‭ ‬بالذكاء‭ ‬الاصطناعي‭ ‬مع‭ ‬توفير‭ ‬توصيات‭ ‬ورؤى‭ ‬غنية‭ ‬لدعم‭ ‬قرارات‭ ‬المزارعين‭ ‬وإدارات‭ ‬صنع‭ ‬القرار‭ ‬في‭ ‬القطاع‭ ‬الزراعي‭. ‬

يعد‭ ‬التنبؤ‭ ‬بنمو‭ ‬المحاصيل‭ ‬من‭ ‬أهم‭ ‬الموضوعات‭ ‬في‭ ‬الزراعة‭ ‬الدقيقة،‭ ‬وتعتبر‭ ‬ذات‭ ‬أهمية‭ ‬كبيرة‭ ‬لرسم‭ ‬خرائط‭ ‬وتقدير‭ ‬لنسبة‭ ‬المحاصيل،‭ ‬ومطابقة‭ ‬عرض‭ ‬المحاصيل‭ ‬مع‭ ‬الطلب‭ ‬عليها،‭ ‬وإدارة‭ ‬المحاصيل‭ ‬لزيادة‭ ‬الإنتاجية‭. ‬فمثلاً،‭ ‬تم‭ ‬تطبيق‭ ‬نظام‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬على‭ ‬محاصيل‭ ‬ثمار‭ ‬البن‭ ‬أو‭ ‬القهوة،‭ ‬ونجحت‭ ‬تطبيقاتها‭ ‬على‭ ‬أعمال‭ ‬مختلفة‭ ‬تدعم‭ ‬فعالية‭ ‬إدارة‭ ‬المحاصيل،‭ ‬والتي‭ ‬تعد‭ ‬ذات‭ ‬كلفة‭ ‬منخفضة‭ ‬والتي‭ ‬تقوم‭ ‬أجهزة‭ ‬الاستشعار‭ ‬الآلي‭ ‬لها‭ ‬بحساب‭ ‬ثمار‭ ‬البن‭ ‬على‭ ‬فروع‭ ‬أشجارها‭. ‬تحسب‭ ‬الطريقة‭ ‬ثمار‭ ‬البن‭ ‬في‭ ‬ثلاث‭ ‬فئات‭: ‬حصاد‭ ‬الثمار،‭ ‬انعدام‭ ‬الحصاد،‭ ‬والثمار‭ ‬ذات‭ ‬مرحلة‭ ‬النضج‭ ‬غير‭ ‬الكامل‭. ‬بالإضافة‭ ‬إلى‭ ‬ذلك،‭ ‬يقدّر‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬الوزن‭ ‬ونسبة‭ ‬نضوج‭ ‬ثمار‭ ‬البن‭. ‬وكان‭ ‬الهدف‭ ‬تطبيق‭ ‬نظم‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬في‭ ‬زراعة‭ ‬البن‭ ‬هو‭ ‬توفير‭ ‬المعلومات‭ ‬للمزارعين‭ ‬لتحسين‭ ‬الفوائد‭ ‬الاقتصادية‭ ‬والتخطيط‭ ‬لعملهم‭ ‬الزراعي‭. ‬وهناك‭ ‬دراسة‭ ‬أخرى‭ ‬استخدمت‭ ‬التنبؤ‭ ‬بنمو‭ ‬المحاصيل‭ ‬في‭ ‬نظام‭ ‬استشعار‭ ‬الرؤية‭ ‬الآلية‭ ‬لدعم‭ ‬اهتزاز‭ ‬وصيد‭ ‬الكرز‭ ‬أثناء‭ ‬الحصاد‭. ‬ويكشف‭ ‬هذا‭ ‬النظام‭ ‬عن‭ ‬فروع‭ ‬أشجار‭ ‬الكرز‭ ‬المغطاة‭ ‬بالأوراق‭ ‬حتى‭ ‬عندما‭ ‬تكون‭ ‬الرؤية‭ ‬غير‭ ‬واضحة‭. ‬

وكان‭ ‬الهدف‭ ‬الرئيسي‭ ‬لتطبيق‭ ‬هذا‭ ‬النظام‭ ‬هو‭ ‬تقليل‭ ‬متطلبات‭ ‬العمالة‭ ‬والوقت‭ ‬في‭ ‬عمليات‭ ‬الحصاد‭ ‬اليدوي‭ ‬وعمليات‭ ‬المعالجة‭. ‬وفي‭ ‬دراسة‭ ‬أخرى،‭ ‬تم‭ ‬تطوير‭ ‬نظام‭ ‬مبكر‭ ‬لرسم‭ ‬خرائط‭ ‬الحصاد‭ ‬لتحديد‭ ‬الحمضيات‭ ‬الخضراء‭ ‬غير‭ ‬الناضجة‭ ‬في‭ ‬مزارع‭ ‬الحمضيات‭ ‬تحت‭ ‬ظروف‭ ‬خارجية‭ ‬معينة،‭ ‬وتساعد‭ ‬هذه‭ ‬الخرائط‭ ‬المزارعين‭ ‬وتدعمهم‭ ‬بالمعلومات‭ ‬المطلوبة‭ ‬لتقدير‭ ‬احتياجات‭ ‬المحاصيل‭ ‬بشكل‭ ‬أفضل،‭ ‬ما‭ ‬يسمح‭ ‬لهم‭ ‬بتسجيل‭ ‬أداء‭ ‬المحاصيل،‭ ‬ويساعدهم‭ ‬ذلك‭ ‬على‭ ‬اتخاذ‭ ‬خيارات‭ ‬إدارية‭ ‬أفضل‭. ‬مثل‭ ‬جميع‭ ‬الدراسات‭ ‬التي‭ ‬تساعد‭ ‬على‭ ‬تزويد‭ ‬المزارعين‭ ‬بمعلومات‭ ‬خاصة‭ ‬بالإنتاجية‭ ‬لمساعدتهم‭ ‬على‭ ‬تحسين‭ ‬حصادهم‭ ‬من‭ ‬حيث‭ ‬الربح‭ ‬وزيادة‭ ‬العائد‭.‬

وفي‭ ‬الجزء‭ ‬القادم‭ ‬من‭ ‬هذا‭ ‬المقال،‭ ‬سوف‭ ‬يتم‭ ‬تقديم‭ ‬شرح‭ ‬لفوائد‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬وتطبيقاته‭ ‬في‭ ‬إدارة‭ ‬وكشف‭ ‬الأمراض‭ ‬التي‭ ‬تصيب‭ ‬المحاصيل،‭ ‬وقدرتها‭ ‬على‭ ‬إدارة‭ ‬جودتها‭ ‬بفعالية،‭ ‬بالإضافة‭ ‬إلى‭ ‬قدرة‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬على‭ ‬التعرف‭ ‬على‭ ‬الأنواع‭ ‬أو‭ ‬ما‭ ‬يسمى‭ ‬بـ‭ ‬species‭ ‬recognition‭ ‬من‭ ‬خلال‭ ‬الاستدلال‭ ‬على‭ ‬عديد‭ ‬من‭ ‬الدراسات‭ ‬وبحوث‭ ‬العمليات‭ ‬التي‭ ‬طبقت‭ ‬على‭ ‬هذه‭ ‬الأنظمة‭ ‬وساهمت‭ ‬بشكل‭ ‬إيجابي‭ ‬في‭ ‬عملياتها‭.‬

 

{ مركز‭ ‬البحرين‭ ‬للدراسات‭ ‬الاستراتيجية‭ ‬والدولية‭ ‬والطاقة

كلمات دالة

هل ترغب بالتعليق على الموضوع؟

لا تتردد في إعطاء تعليقك ومشاركة رأيك

الاسم:
النص:
تبقى لديك (600حرف

aak_news



الموافقة على استخدام ملفات تعريف الارتباط

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط أو تقنيات مشابهة ، لتحسين تجربة التصفح وتقديم توصيات مخصصة. من خلال الاستمرار في استخدام موقعنا ، فإنك توافق على سياسة الخصوصية الخاصة بنا