用人工智能结出“更甜蜜的果实”

用人工智能结出“更甜蜜的果实”

2025 / 10 / 30
悉尼科技大学数据科学研究所的支持下,澳大利亚科技初创公司The Yield正运用人工智能技术,为果蔬种植者提供更精准的预测,帮助他们确定最佳采收时间。

将新鲜农产品从农场送达超市货架,是一项复杂的工作。在澳大利亚境内或向海外运输的果蔬中,每年仅采摘、包装和运输的水果就接近400万吨。

在这类供应链中,时间与时机至关重要。The Yield技术解决方案公司正帮助农户利用数据的力量,确定能实现最佳商业效益的采收时间。

The Yield创始人Ros Harvey表示:“我们借助技术帮助种植者提高盈利能力、增强抗风险能力并提升可持续性,尤其是在应对气候变化的背景下。我们仅专注于特色作物领域,包括水果、藤蔓类作物、蔬菜和浆果,这些作物的新鲜度是关键。它们的供应链在采收、加工、包装和上市环节的时间窗口非常狭窄。”

 

“种植者所做的工作就像驾驶飞机降落。他们需要在狭窄的跑道上精准着陆,以确保在正确的时间、正确的地点,获得合适数量和质量的农产品。而我们通过人工智能和机器学习技术,帮助他们实现这场‘精准着陆’。”

Ros Harvey

The Yield技术解决方案公司创始人

 

悉尼科技大学(University of Technology Sydney, UTS)数据科学研究所执行董事Fang Chen杰出教授强调,这类预测工作具有复杂性。

她说:“面临的挑战在于,要在不同天气和物理条件下进行预测。比如,我们如何预测特定时间不同品种作物的成熟量?果实的大小和甜度如何?种植者何时能将其推向市场?一旦掌握这些信息,企业就能规划所有物流和定价方案。这些都是重大的商业决策,因此我们需要尽可能提高预测的准确性。”

 

精准预测提升葡萄品质

 

The Yield与悉尼科技大学数据科学研究所的合作,最初始于为全球酿酒企业富邑葡萄酒集团(Treasury Wine Estates,TWE)开发采收预测模型。

富邑葡萄酒集团在澳大利亚和新西兰拥有超过6800公顷的葡萄园,其采收时间的决策对葡萄酒的酿造品质有着重大影响,精准把握时机,才能酿造出更高品质的葡萄酒。

传统的采收决策方式,依赖专业酿酒师走进葡萄园检查整体情况,例如人工统计开花数量、评估枝叶状态,然后估算产量。

为改进这一流程,The Yield与悉尼科技大学的团队合作开发了人工智能驱动的预测模型,为人工决策提供辅助。

Fang Chen教授表示:“我们为The Yield开发了多个先进的分析模型,他们对这些模型进行筛选后,选出最优模型整合到产品中,并出售给富邑葡萄酒集团。我们拥有庞大的历史数据库,还补充了部分美国葡萄种植数据,用于对比不同季节和气候条件带来的影响。”
Ros Harvey指出,这些新模型不仅预测更精准,还能更频繁、更早地运行。首批基于该技术的模型仅用8个月就实现了商业化应用,并且仍在通过持续学习不断优化。

她说:“以往的模型每年只能生成几次预测,而我们的模型每两周就能预测一次,采收期间更是可以做到每日预测。整个过程无需任何抽样,效率更高、成本更低,还能根据天气变化实时调整。”

 

猕猴桃采收的“活力”模型

 

The Yield与悉尼科技大学的团队采用类似思路,为全球猕猴桃销售企业佳沛(Zespri)开发了采收预测模型。

佳沛由现任和前任种植者100%持股,总部位于新西兰,产品销往全球50多个国家,其猕猴桃销量约占全球市场份额的30%。

Ros Harvey表示:“当佳沛寻求我们合作开发商业产量预测模型时,我们对由Fang Chen教授团队提出的不同方案进行了筛选。这一次,我们尝试用佳沛的营销数据而非农场层面的数据来进行预测。结果发现,营销和出口数据的颗粒度足以支撑预测需求。佳沛并不需要单一片果园的预测数据,他们需要的是品类层面的预测,以配合其市场战略和物流规划。”
 

该模型对当季猕猴桃采收窗口期的预测准确率达到约94%,相比以往成本高、耗人力的传统流程,实现了显著突破。

目前,研究团队正进一步开发模型,用于预测未来5年和10年,不同品种、不同果园位置的作物采收会受到怎样的气候变化影响。

 

透明度助力风险管控

 

The Yield预测模型的核心支撑,是一套对模型准确性和风险进行清晰阐释的框架。

Ros解释道:“我们对商业合作伙伴保持坦诚,让他们理解人工智能模型的工作原理。毕竟是他们将我们的模型应用于实际生产系统,因此我们非常重视预测的准确性。只有这样,客户才能自主判断,是选择使用我们的预测结果,还是沿用他们内部的预测数据。”

在向客户解释模型的过程中,他们找到了理想的合作伙伴——Fang Chen教授的团队,该团队在人工智能的可解释性和伦理应用领域处于澳大利亚国内领先水平。

“我们一直在探索更有效的方式,来解释模型结果‘为何如此’以及‘如何得出’。我们希望能阐明天气、土壤等因素对不同产量产生的差异化影响。

这些工作能帮助The Yield向其客户解释预测结果的来源。客户需要全面了解相关信息,才能决定是否采用这些新的技术解决方案。”

Fang Chen

UTS数据科学研究所执行董事

这一领域的合作,也是悉尼科技大学与The Yield 团队携手取得的又一成果 ,双方还与食品敏捷性合作研究中心(Food Agility Cooperative Research Centre)开展了联合工作。

Ros表示:“我们有一支约10人的数据科学家团队。可能有人会问,既然我们内部已具备这样的能力,为何还要与悉尼科技大学合作?其实,我们是在寻找能助力我们进一步发展的合作伙伴。”
 

“我们在设计研究项目时会刻意规划,让高校合作伙伴去探索那些我们无暇深入研究的领域。之后,我们会筛选出最具潜力的成果,并将其商业化。Fang Chen教授的团队非常理解这一点。他们具备商业思维,并且专注于长期合作。”

对于农业行业而言,这场合作正结出 “甜蜜的果实”。

 

内容转载自悉尼科技大学官网

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