「農業」や「畜産」にAIを活用した研究事例まとめ【解説あり】

   

農業は高齢化や労働力不足に直面しており、テクノロジーを利用した新しい農業(スマート農業)への移行が求められています。農業に活用できるテクノロジーとしては、AI、ドローン、IT、センサー類などが挙げられます。

現時点で、スマート農業はどのくらい実現が進んでいるのでしょうか?この記事では、AIを用いた農場管理に焦点を絞り、研究事例をご紹介します!

各記事ごとに詳しい解説がありますので、興味のある方は解説のほうも是非ご覧ください!

作物の小さな害虫をAIが特定・カウント!

農作物をダメにする大きな要素の1つが害虫です。被害を最小限に抑えるには、農作物についた害虫を早期発見する必要があります。しかし、広大な農園の小さな害虫を1つ1つ人間が発見していくのは大変です。そこで活躍が期待されているのが、近年発達を遂げている画像認識AIです。

中国の研究者らは、デジタルカメラで撮影した小麦に付着したダニの画像をAIに学習させ、画像中の小さなダニを識別できるようにしました。結果、画像中の小麦ダニの位置と数を高精度で特定できるAIができあがりました。

この技術がさらに進めば、ドローンなどでリアルタイムに画像を取得しながらAIが害虫の有無を判別するようなこともできるでしょう。

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AIが自動収穫ロボットの”目”になる!

農作物の健康管理も骨が折れますが、できあがった農作物を収穫するのにも労力がかかります。現在、自動収穫ロボットの開発が進められていますが、日照条件が毎日変化する中で、収穫すべき作物だけを認識するのは容易ではありません。私たち人間の目が、いかにすぐれているかを実感させられますね。

中国の研究者らは、AIにトマトの色や形状、テクスチャー情報などの特徴を覚えさせ、トマトとそれ以外の部分を区別できるようなAIを作成した。その結果、日当たりが良くても悪くても、 トマトの50%以上が葉で隠れているわけでなkれば、そこそこの精度でトマトが識別できるようになりました。

詳しいアルゴリズムは、以下のページからお読みください!

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育種評価をAIが自動化!

品種改良を行う際には、ゲノム情報と表現型(葉の形状など)の相関関係を調べることが欠かせませんが、農園中の新品種がどのような外見に成長したかを人の目で確認していては、日が暮れてしまいます。ドローンで空中から撮影したデータを使って、なんとか効率的にできないでしょうか。

米国の研究者らは、ドローンで撮影された柑橘類の樹木画像にAIを用いました。結果、AIが画像から木々の隙間や数のカウントを行い、木を分類し、個々の樹木の健康状態や品種の判定を高精度で行うことができました。

ドローン画像からAIが農作物の特徴を判別できるようになると、品種改良のスピードも格段に上がっていくことでしょう。

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家畜の姿勢をAIが自動判別!

家畜が健康で幸せに暮らすことは、食肉のおいしさに直結します。豚の健康状態や幸福度を正しく測定するのは容易ではありませんが、豚の姿勢は、健康や幸福の指標になるとして注目されています。

ドイツの研究者らは、商業用の牧場で豚の立ち姿勢・横ばい姿勢・腹ばい姿勢を区別できるAIを搭載したイメージングシステムを開発しました。結果、高精度でブタの姿勢を正しく区別することができるようになりました。

豚の見た目に現れる様々な違いをAIが認識できるようになれば、広大な牧場でも一匹一匹の健康状態の変化にすぐに気づいてあげられるでしょう。

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