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2014年11月21日 星期五

來源: 網易科技報導 譯者:樂邦
这些科学家在训练计算机帮助农民拯救庄稼
據外媒體報導,想知道你種的黃瓜為何只開花不結果?也許是因為你的花全都是雄性。你的南瓜植物上的那些白點你又知道是什麼來的嗎?一款名為PlantVillage的新應用或許可以告訴你。
这些科学家在训练计算机帮助农民拯救庄稼
PlantVillage應用截圖
PlantVillage實質上是一個大型問答平台,全球各地的人都可以在上面提出農業方面的問題,不管是關於小花園種植,還是關於大型農場的耕作。給你的問題植物拍張照片,將它上傳到PlantVillage,然後從遇過同樣問題的植物學家或者普通園丁獲得答案。
作為對農民問題的人工回答的一種補充,PlantVillage的兩位創始人兼流行病學家David HughesMarcel Salathé在研究利用機器學習技術(讓電腦自學新知識,而不是通過程式設計學習),來使得該應用能夠做,諸如自動從照片辨識出特定雜草種類的事情。這至少可以說是一項雄心勃勃的項目,但據Hughes稱,PlantVillage網站上線近兩年已經吸引了50萬的獨立訪客,其中35%來自發展中國家——這部分人非常需要這種資訊來賺錢和養口糊家。
“我們的平台上有一個來自喀麥隆的有關油棕櫚樹的問題。” Hughes說道,“該問題來自一位農民,他得跑到離他的農場相當遠的地方給我們發電郵,上傳部分照片,然後回到農場看看究竟是出了什麼問題。他所在的地方相當邊遠。”
不過,雖說那位喀麥隆農民還能找到電腦來發問和獲得答案,但全世界還有44億人無網可上。PlantVillage可給這些無網地區人口帶來最大的影響,但在當中的農民獲得廉價手機值錢,他們還是欠缺獲取所需資訊的途徑。然而,網路的普及率無疑將只增不減,特別是考慮到兩大科技巨頭Facebook正爭相將互聯網帶到發展中國家。
與此同時,Hughes預計,PlantVillage在可能只有一小部分人有手機上網的社區催生一種新型的創業者。PlantVillage目前獲得了賓夕法尼亞州立大學哈克生命科學研究所的資助。Hughes說,有40%的用戶是通過手機訪問PlantVillage,但“並不是每個人都有手機,也並不是人人都需要一台手機。不過,如果對網路有很好的瞭解,能夠跟全球各地的研究人員進行交流互動,那他或者她就可以為其他人提問和解答問題,甚至對這種服務收費。所以PlantVillage可能會催生這種中間商。當然,這種資訊市場也有可能致使亟需解決其莊稼問題的農民被剝削。
類似的系統
事實上,以往有過一種頗為可行的類似的系統,只不過它來自政府機構。Hughes指出,在19世紀40年代愛爾蘭馬鈴薯饑荒爆發期間,政府調派農業專家到農村,給農民提供建議。這種概念在歐洲得到了廣泛傳播,最終也傳到了美國。據Hughes介紹,在美國,該概念目前的存在形式是合作推廣系統(Cooperative Extension System),即讓有科學知識的人走到農田傳播知識。“這種推廣系統也從美國輸出到了部分發展中國家,如印度和墨西哥,掀起了綠色革命。不過這種系統尚未進入非洲。但現在非洲已有數億人擁有手機。我們的願景是,進行進一步的推廣,形成行動綠色革命。”
Rikin Gandhi表示,推廣專案正從這種單向資訊流動,變成更加均衡的資訊流動,即農民不僅僅可以通過交流獲取所需資訊,還可以主動分享資訊。他創辦的非盈利組織Digital Green在實施一種更有操作性的策略——幫助農民製作和分享其農業技術方面的視訊。不過,他提醒道在傳播資訊上要避免過分依靠技術。
PlantVillageDigital Green都屬於能夠支援這種資訊交流的平台。”他說,“但我想要強調的是,技術本身存在局限性,我們發現讓從事農業社區的組織和個人積極參與促進這種交流。”
Hughes稱,為此,PlantVillage團隊一直在跟各類組織洽談合作,包括Global Knowledge Initiative,他們在跟該組織在盧安達合作設立農民專業合作社。
機器技術的崛起
也許,終有一天PlantVillage的多數任務都為技術所接管。Hughes的合夥人、負責PlantVillage專案技術部分的Salathé希望明年能夠開始測試一項照片辨識功能。該理念是:使用者將他們患病的植物照片上傳到資料庫,然後由機器學習演算法鑒別出了什麼問題。
“這很有未來主義的味道。” Salathé說道,“但另一方面,我不覺得它遙不可及。我想可能有不少植物生態學家不認同我的看法,我也得說這也全然取決於我們要鑒別哪些疾病。部分疾病的鑒別極其困難,有的則十分容易。”
这些科学家在训练计算机帮助农民拯救庄稼
可哥豆莢上的黑腐病,PlantVillage創始人希望未來能夠利用機器學習自動通過照片辨識這種疾病
要變得切實可用,那些演算法就需要先吸收所需的知識——必須是正確的知識。不良資訊會導致診斷錯誤,令農民的問題雪上加霜。因此,HughesSalathé在積極網羅來自美國土地補助系統(獲聯邦機構認可教授農業知識的大學)的專家來説明提供有用資訊。
Hughes說,“我們想要做的其中一件事是,就特定農作物的問題眾包資訊——但不是借助傳統的群體——而是借助大學或實驗室的研究人員以及種植者的力量,發問‘這是疾病X還是Y?’‘這是你認為的那種疾病嗎?’然後基於這種高度特定的群體打造機器學習演算法。”
他們也在尋求從農業巨頭獲得幫助。據Hughes稱,他們一直在接洽MonsantoSyngenta等農業公司,這些公司擁有數千名有著豐富植物病害知識的科學家。他想要那些科學家也參與到他們的專案。“畢竟,我們都得為不斷增長的人口供應食物,幾年後全球人口將增加20億。”
如果他們能夠獲得那些專業知識,能夠獲得足夠多的植物疾病照片(這種照片通常都要向學術期刊等付費獲取),PlantVillage也許能夠將全球自給自足所需的資訊傳播開來。

“令人驚訝的是,網路上影響無數人食物供給的植物疾病圖片,竟然沒有金·卡戴珊的大屁股圖片多。” Hughes說,“這太可怕了。”

                                                                                                                                                                                                                            

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