农业占国际陆地面积的11%，耗费了许多淡水资源，并形成大量温室气体的排放。也正是出于这些原因，人类需求更多地重视包含人工智能在内的新技能如何促进新商业模式的开展，从而使整个农业食物体系更具出产力、可继续性、功率、包容性、通明度和弹性。
不管经过灌溉仍是雨水滋补，农业的产值总是远远低于其潜在的产值。现在地球上最高产的农业体系中，农民的产值大约是抱负值的80%到85%。形成实际和抱负产值距离的主要因素是“作物品种、种子质量、生长季节”等。这也意味着，在现有的土地资源条件下，农业产值还可经过技能革新得以进步。
农产品商场开展的主要驱动因素包含：日益增加的需求，不断上升的人口压力。因此选用信息办理体系，开展高新先进技能和深度学习技能成为必要。此外，还可使用政府用于支持现代农业技能的增加方案。
现在，关于人工智能在农业范畴所具有的价值以及将开展到何种程度，尚未达成共识。其预期规模从2017年的2.4亿至5.2亿美元，到2025年的7.90亿至26.28亿美元波动。但能够清晰的是，人们等待人工智能在农业上的使用能带来价值上的飞跃。2017年，美国商场约占全球人工智能消费的43%，而欧洲约为23%。
麦肯锡对触及19个职业和9个事务板块的400多个事例进行了研讨。他们以2016年全球经济为基准，作出预估。即将人工智能和其他剖析技能使用于农业，每年可创造高达4863亿美元的潜在价值。一旦成功，整个职业将对自己和购买农产品的顾客担任，坚持较高的通明度，并终究影响出产活动和之后的监管方针。
人工智能现在的使用：
关于人工智能在农业范畴的使用，议论纷纷。IBM以为人工智能能够经过以下办法服务于农业:
1. 协同物联网技能发挥其最大潜力；
2. 图像识别与洞悉；
3. 技能和劳动力；
4. 协助完成农作物产值的报答最大化；
5. 可对话的农业机器人。
不过，要完成上述目标，还需求猜测剖析、供给链功率以及动物、作物和土壤监测。人工智能在农业中的一些主要使用包含机器人技能、作物和土壤办理与监测、自动灌溉、人工智能导航无人机和猜测剖析等。依据2018年发表的一项研讨显示，农作物监控是人工智能引导无人机进步产值的最佳处理方案之一。
此外，越来越多的大型科技公司正进驻农业范畴，为商场供给更为灵活的处理方案，如IBM的天气、剖析和基于云的计算基础设施，还有微软FarmBeats供给的处理方案。2019年德勤咨询有限公司发布了一份文件，对这些公司的开展方向进行了分类。他们以为，依据全面使用人工智能主要的开展阶段，能够分为:
1. 协助情报在大规模数据程序以及云端为基础，可准入数据驱动的事务决策。
2. 增强智能，机器学习能力能够分化至详细的信息办理体系，以提高人们的剖析能力。
3. 自主智能，在必定程度上完成过程的数字化和自动化，允许机器、机器人和体系直接根
据自身的智能采取行动。
研讨者绘制了一幅关于人工智能在未来十年如何使用于农业的前景图（见下图）。能够清楚看到，使用长途传感器、卫星和智能农业设备，未来开展的重点在产值猜测、数字孪生等范畴等，详细如下：
图1：AI赋能农业时间线
数据来历：AIForum
1.作物监测
农作物监控软件有望使用人工智能的猜测能力，告知农民以及农业供货商到底需求多少肥料，每英亩土地要种多少种子，以及选择哪些种子和土地能带来最高的产值。此外，杀菌剂的使用使其比以往任何时候都更有利可图。与此一起，无人机和传感器技能的广泛使用也可协同处理农业中遇到的问题，这一技能趋势势必将推进全国范围内供给相关剖析技能企业的开展，农场办理体系也将得到进一步加强。
2.实时数据剖析
物联网和人工智能技能的结合，如机器学习、计算机视觉和猜测剖析，将进一步协助农民剖析天气条件、温度、土壤湿度、植物健康和商场上作物价格的实时数据。
3.数字孪生
着眼于未来的许多草创企业和知名企业，如IBM和约翰迪尔(John Deere)，现在正专注于如何经过创立“数字孪生”技能进入增强智能范畴。数字孪生是一种流程、产品或服务的虚拟模型，可进行剖析和功用猜测，在问题呈现之前就加以遏止。
4.可继续性
在许多方面，欧洲的农业食物职业都引领可继续开展的潮流。欧洲人已经开始改变观念，企图缩小农业和社会其他范畴之间的距离，以改进粮食出产对环境的影响。2019年4月9日，25个欧洲国家签署了协作宣言。经过这个宣言，人们认识到了人工智能等数字技能在协助处理当时面对的社会、气候和环境问题等方面的潜力。由Land O 'Lakes建议的一项旨在大规模推进农场开展的活动，便是可继续开展的生动实例。
5.循环农业
荷兰的瓦赫宁根大学的学者们以为，循环农业体系是一种食物出产的有用体系办法。荷兰现有的线性农业体系是基于个体供给链的（线性的），致力于以最低的环境成本出产尽可能多的粮食。
图2：动物在循环农业体系中的作用
数据来历：AIForum
荷兰的农业体系向来凭借其高效享誉国际。但依据最新的研讨标明，该线性食物体系中并没有充分使用所有的生物物质，例如，能够招供食用的谷物被用来饲养动物。而循环农业则优化使用所有的生物物质。一个供给链的废物流能够成为另一个供给链的原材料。在这种情况下，动物能够从我们的食物垃圾中获得食物。并且，完成这种循环农业体系需求在植物和动物供给链之间进行智能整合。麦肯锡公司以为，经过循环经济提高人工智能的深度学习技能，能够彻底革新食物的栽培、规划、购买，甚至食用的办法。据估计，人工智能将经过削减食物糟蹋释放出每年高达1270亿美元的经济机会。
要完成从线性经济向循环经济的改变，需求企业以一种前所未有的办法，在数据生成、搜集、办理和共享方面进行跨生态范畴的协作。
一份于2019年6月发布的农业科技生态布局陈述显示，现在越来越多的草创企业重视收获后的监控和功率。陈述指出，农业科技正逐渐加强农场各个运作部门的联络，从而在农业和终究食物产品之间树立更完好的价值链。
图3：农业科技生态布局
数据来历：AIForum
食物可追溯性及安全性
食物可追溯性和安全性也为人工智能的开展供给了机遇，且很可能与区块链技能相结合。食物安全影响整个农业和养分供给链，包含从农场化学品的使用到零售和顾客层面的食物糟蹋等方面。全球化也带来了污染事情的频发，导致更多食源性疾病、食物安全丑闻和顾客的健康恐慌。而人工智能则能够进一步确保安全，进步终究农产品的质量。人工智能和分布式账本技能的广泛使用将加强食物安全基础设施，削减污染，削减大规模召回。
未来人工智能或有望协助零售商在食物蜕变前出售食物，协助食物供给链上的企业削减糟蹋并对销售进行猜测，更有用地对接产品供给和需求。与此一起，顾客在食物安全、健康、来历等方面的要求越来越高，对环保的认识也越来越强。这无疑将增加对可继续动力，低碳出产和加工技能，以及整个供给链创新的要求。据麦肯锡猜测，农业供给链办理和制造业的人工智能价值将高达3963亿美元。
麦肯锡公司还估计，经过销售和需求猜测，传统人工智能和剖析的价值有2116亿美元来自农业供给链，几乎是猜测价值为1136亿美元的产值和动力的两倍。此外，人工智能带来的劳动出产率和功率进步，将发生8.663亿美元的价值。
图4：AI技能在农业范畴的预估商场规模
数据来历：AIForum
普华永道的经济模型显示，人工智能的使用与出产率之间显著相关。开始的GDP增加来自于经过自动化和作业的增加进步的出产率，而长期收益则来自于产品个性化和质量驱动的顾客需求。因此，杰出的运营、协调的供给链以及高度的通明正逐渐成为人工智能在农业范畴的重要重视点，这也会导致供给链发生相应的变化。AI将给以下要害范畴带来改变：
1.简化流程
启用人工智能的机器人可经过数据集与供货商进行基本的对话和评论，向供货商宣布购买请求，或对有关采购功用的内部问题作出及时呼应。智能机器人甚至能够在供给链中对发票和付款进行归档和编制文档，这进一步简化了传统流程。
2.供给链规划
机器学习也将在物流的几个要害范畴发挥作用。经过机器学习能够增强供给链规划，由于它有助于猜测库存、需求和供给，还能够驱动更灵敏的供给链并优化决策。大数据集的智能算法，以及对机器的剖析能够供给比当时更为精确的猜测准度。人工智能优化还能够进步运送功率，削减交货时间和运送费用，使物流公司的日常运作更加环保，降低劳动力成本，并终究带来竞赛优势。
3.库房办理
库房办理也可从人工智能获益，良好的库房办理也能够为供给链规划供给便当。成功的库房办理必须树立在精确的猜测机制上，经过对算法和数据流的使用来提高猜测能力。总的来说，人工智能(经过分布式账本技能)将使物流公司更快地做出决策，从而带来更高的客户满意度以及更高效的供给链。
由此可见，21世纪的农业仍面对严峻应战：农村劳动力不断削减的一起，却需求养活越来越多的人口。为了处理这一问题，需求依靠各农业国全面开展，选用更有用和可继续的出产办法，习惯气候变化。而人工智能无疑将是未来开展的重要范畴，也将引领新一轮的农业技能革命。
