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sábado, junio 25, 2022

Impacto de AI en la agricultura

¿Acaso los robots heredarán la Tierra? Sí, pero serán nuestros hijos. Frase de Marvin Minsky, uno de los padres de la Inteligencia Artificial (AI) y cofundador del laboratorio de AI del MIT. Será asombroso lo que la AI producirá en el siglo XXI. Los investigadores han descubierto varias formas útiles de representar el conocimiento. Las más populares utilizan colecciones de reglas «si-entonces». Otras almacenan el conocimiento en oraciones similares al lenguaje o en expresiones de lógica matemática.

Un programa computacional usa sólo una representación y si ésta falla, el sistema falla. Esta deficiencia justifica decir que las máquinas realmente no «entienden» lo que están haciendo.

Con los seres humanos sucede algo similar, si entiendes algo de una sóla manera, entonces realmente no lo entiendes en absoluto. El secreto de lo que cualquier cosa significa para nosotros depende de cómo lo hayamos conectado con todas las demás cosas que sabemos.

Por eso, cuando alguien aprende de memoria, decimos que realmente no entiende. Sin embargo, si tiene varias representaciones diferentes, cuando un enfoque falla puede probar con otro. Por supuesto, hacer demasiadas conexiones indiscriminadas volvería loca su mente. Pero las representaciones bien conectadas le permiten darle vueltas a las ideas en su mente, para visualizar las cosas desde muchas perspectivas hasta que encuentre una que funcione. Y eso es lo que llamamos pensar.

La revolución robótica tiene su origen en el siglo pasado y hoy es un hecho indiscutible, coches que se conducen solos, la existencia de robots como, ASIMO el robot más avanzado del mundo, STAIR el robot de Stanford que no sigue un guión previo para asir objetos. Y aunque en 2009 en la conferencia de Asilomar, la respuesta a la pregunta de cuándo llegarían las máquinas a ser tan inteligentes como nosotros, no precisó un rango de años acotado, pues hubo variedad de respuestas, desde 20 hasta 1000 años, este siglo será testigo de un avance sin precedente en el “reconocimiento visual inmediato”, una habilidad humana importantísima en nuestra evolución. Los “sistemas expertos” que codifican en su interior la sabiduría y la experiencia humana tendrán aplicaciones como médicos, abogados robot o en la agricultura.

Los científicos creen que es cuestión de tiempo que las máquinas nos superen en inteligencia. Pero hay una palabra “consciencia” sobre la que no hay consenso en su definición, ni por filósofos ni por científicos. Parte de la inteligencia humana radica en la consciencia para decidir y tomar acciones. Michio Kaku se aventuró a formular tres componentes para poder definirla. 1. Capacidad de sentir y reconocer el entorno, 2. Autoconsciencia, 3. Capacidad de planificar el futuro, simulando el futuro y desarrollando una estrategia.

Tomando como válida la teoría de Kaku, los programas de AI con capacidad de planificar el estado futuro de los alimentos bajo las condiciones consideradas como óptimas según la experiencia humana, serán por un lado un avance en la madurez de la AI y por otro lado un resultado benéfico de la AI aplicada en la agricultura.

Existen proyectos denominados “agricultura computacional”, cuyo propósito es desarrollar robots y utilizar AI con el propósito de modernizar y mejorar la agricultura. Uno de ellos es el proyecto llamado “Mineral” del Laboratorio X, subsidiaria de la compañía Alphabet, matriz de Google. Otro proyecto es, la granja vertical de Plenty, una startup de tecnología agrícola.

La agricultura es una industria con valor de $5 trillones de dólares a nivel mundial. Y ahora está recurriendo a la inteligencia artificial y las tecnologías robóticas para ayudar a producir cultivos más saludables, controlar plagas, monitorear el suelo y las condiciones de crecimiento, organizar datos para los agricultores, ayudar con la carga de trabajo y mejorar una amplia gama de tareas en toda la cadena de suministro de alimentos.

Plenty ha destacado como beneficio de su granja vertical, apoyada de AI y robots, que puede cultivar mucho durante todo el año con un 95% menos de agua y un 99% menos de tierra. La AI le ha permitido producir a un ritmo más rápido que el panorama agrícola tradicional jamás esperó ver.

Las granjas agrícolas de la empresa ocupan sólo 1 hectárea (ha), pero producen 291ha de frutas y verduras. Los límites de la agricultura vertical son el cielo, literal. Los análisis de Plenty revelan que produce alrededor de 400 veces más alimentos por ha que una granja tradicional, ya que la AI y los robots controlan el consumo de agua, la luz y la temperatura ambiente del entorno donde crecen las plantas. Con el tiempo, los programas de AI aprenden a cultivar más rápido y con mejor calidad.

La granja modelo en San Francisco utiliza energía 100% renovable, luces LED que imitan cuando el sol se sitúa arriba, el entorno de las plantas es continuamente optimizado para garantizar las mejores condiciones según la experiencia humana y lo que aprende la AI de la evolución de los cultivos.

“Mineral” desarrolló un buggy robótico que podrá inspeccionar granjas planas. El buggy eléctrico está equipado con paneles solares y tiene diferentes formas para que pueda adaptarse a la variedad de cultivos. Además, está equipado con cámaras y otros sensores, que permiten recopilar datos detallados sobre cada planta. Con esta información más los datos de suelo y la información recibida vía satélite, la AI del robot puede identificar patrones en las plantas y el entorno para ayudar a los agricultores a monitorear la salud y crecimiento de sus cultivos.

La agricultura fue un invento del ser humano en búsqueda de su sustentabilidad y supervivencia. Hace 10 mil años pasamos de la caza y la recolección nómada a la agricultura sedentaria. Fue un hito en nuestra historia como especie, y la transición produjo cambios en las sociedades, puesto que se empezaron a concentrar las poblaciones, se generaron desigualdades sociales, aparecieron nuevas enfermedades y propició el origen de las civilizaciones antiguas.

Evolucionar la agricultura con tecnologías robóticas y de AI obedece al mismo principio de la búsqueda de nuestra sustentabilidad y supervivencia, con la adición de regresar el balance a la naturaleza, ya que la explotación de la tierra para cultivar alimentos ha provocado afectaciones en paralelo al hábitat de animales, deforestación de bosques y selvas tropicales; la Amazonia, el gran pulmón del mundo, uno de los más afectados.

Recientemente, el 21 de enero, Elon Musk lanzó en Twitter el premio de $100 millones de dólares a la mejor tecnología de captura de carbono. Los sarcasmos no se hicieron esperar, dibujos de árboles fueron algunas respuestas. A lo cual, de manera ecuánime respondió -Son parte de la solución, pero requieren mucha agua y tierra. Es posible que necesitemos algo industrial a gran escala dentro de 10 a 20 años. Por ahora, la máxima prioridad es acelerar la transición hacia una economía energética sostenible.

Con ello quiero transmitir que la persecución de la sustentabilidad de nuestra especie hoy tiene que hacer uso de nuestra inteligencia humana y tecnología. Para alimentar a la creciente población del planeta, la agricultura mundial necesitará producir más alimentos en los próximos 80 años que en los 10,000 años anteriores, aunado a que nos encontramos en un momento en que el cambio climático está repercutiendo en menor productividad de los cultivos. Somos 7.8 billones de seres humanos en el planeta y se estima que para el 2100 la humanidad llegue a los 11 billones.

Jane Goodall, primatóloga y activista ecológica, a principio de año en entrevista para The Guardian comentó que necesitamos avanzar hacia una relación más sostenible con el mundo natural, porque estamos viendo las consecuencias de la idea basada en un desarrollo económico ilimitado con recursos naturales finitos.

Me uno a su comentario, y con base en la estimación del crecimiento poblacional mundial, sería un error pensar que la manera de continuar haciendo agricultura sostenible sea bajo las mismas prácticas del siglo pasado. Tanto la agricultura vertical como la AI aplicada serán el nuevo paradigma para producir alimentos, trayendo como beneficios alternos, la liberación de tierras fértiles del planeta para reforestar bosques y selvas, restauración de la estabilidad natural del planeta, restauración de la biodiversidad de los ecosistemas, reducción del gasto de agua para cultivar, reducción de uso de pesticidas, fertilizantes, reducción del impacto ambiental que producen los productos químicos, reducción de emisiones de CO2, distribución de alimentos frescos de manera local, mejoramiento de la calidad de vida de los agricultores.

Tendremos que producir más alimento y debemos reducir el área de tierra que usamos para cultivar, pues sólo así estaremos restableciendo el balance entre la vida del ser humano con la naturaleza. La AI es aliada para lograr ese balance y si pensabas que un ingeniero en tecnologías computacionales no puede ayudar en temas de agricultura, energías renovables, y aspectos ambientales, date la oportunidad de pensar distinto.

En el estudio de la AI también lo son nuestras emociones, porque uno de los fines principales de las emociones es proporcionarnos valores, de tal modo que podamos decidir qué es importante, qué es caro, qué es bonito. Sin emociones, todo tiene el mismo valor. Por lo tanto, lejos de ser un lujo, son esenciales para la inteligencia.

Así que para concluir, te invito a que traigas tus emociones y reflexiones en la importancia de nuestros agricultores, gente que no valoramos y deberíamos, gente pobre, que no debería serlo, un oficio desarrollado por gente muy trabajadora, a quienes hay que ayudar a dignificar su labor y sus vidas, porque ellos dignifican las nuestras.

 

“Si cuidamos de la naturaleza,

la naturaleza nos cuidará”

  • David Attenborough, A Life on Our Planet, 2020

 

Erick Ortiz Vega./ Revista: Energía Hoy

https://issuu.com/energia-hoy 

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