小农场，唱起AI之歌
耕作半生的传统农民也许都没有听说过人工智能，但是新一代家庭农场主乐于接受机器人助手和智能手机应用程序。
在匹兹堡以西约40公里的巴尔杰，RivendaleFarms绵延起伏的土地上生活着大约150头泽西牛。它们颈部戴着能监测运动、进食和反刍状态的类似运动手环的项圈。给它们挤奶的不再是人类，而是机器人。
附近的自动化温室里种满了甘蓝、芝麻菜和小胡萝卜等沙拉蔬菜。传感器和卷帘控制着温室的温度、湿度和光照。不久之后，也许小型机器人就能在室外的蔬菜地里巡视，发现疾病，清除杂草。
全面经营刚满一年的Rivendale Farms，俨然是小农场高技术的典范。
大型农场应用技术的主要目的是增加产量和降低成本。对于小型农场而言，技术在提升效率的同时能够减少枯燥乏味的日常劳作，改善生活方式，有助于说服年轻一代继承家庭农场，而非将它卖掉。
小型农场通常种植特种作物，种植方法和技术手段需要适应小规模需求。比如，卡内基·梅隆大学的科学家正在为Rivendale Farms开发小型机器人;一群农场主和工程师发起了“慢工具”运动，专门为小型农场设计可负担的工具和设备，结果还不错。
Rivendale Farms的农场主托马斯·塔尔（Thomas Tull）表示，他的目标是创建一个“以技术为动力、生产优质食品的高端农场”。
Rivendale Farms能够承担尖端商业技术与科学实验相结合的成本，是因为塔尔是一名亿万富翁、前电影制片人以及技术相关领域的风险投资家，还是卡内基·梅隆大学董事会成员。截至目前，他已经在Rivendale Farms投人数百万美元，农场计划从2020年开始自力更生。
专家表示，Rivendale Farms的尝试实际上是大趋势的反映，即小农场寻求减少化石燃料、化肥和加工饲料的使用，开始健康种植和养殖。
“我们看到现代技术和工具在小型农业中得到了更广泛应用。Rivendale Farms正毫无保留地迎接未来。”纽约州非营利性农场Stone BarnsCenter for Food and Agriculture的主管杰克·阿尔及尔（Jack Algiere）说。他一直是小农场可持续农业的主要倡导者。
塔尔于2015年买下土地，从第二年开始建设。现在，Rivendale Farms已经成为多元化农场，有奶牛、种牛、鸡、蔬菜和饲料玉米等，甚至还有蜜蜂。
包括牧场、覆盖作物和林地在内，RivendaleFarms，总占地约70公顷。美国政府统计数据显示，几十年来，美国农场不断合并，2017年农场平均面积接近180公顷。美国农业产值一半以上来自平均占地达1076公顷的一小部分超级大农场。
Rivendale Farms将牛奶、鸡蛋和农产品出售给签约的当地餐馆和酒店。它还为匹兹堡海盗（棒球）队和匹兹堡钢人（橄榄球）队供应食物。塔尔是这两个球队的股东。
当你走进Rivendale Farms的奶牛场里，你会发现这里没有人影——只有奶牛、自动供料系统和3台自动挤奶机。
据农场总经理克里斯汀·格雷迪（ChristineGrady）介绍，不同于传统人工挤奶每天2次的频率，Rivendale Farms平均每天给奶牛挤奶4次。泽西奶牛的产奶量比其他品种奶牛平均产奶量多15%，而且蛋白质和脂肪含量更高。
“它们想吃的时候吃，想躺的时候躺下，想产奶的时候产奶。”格雷迪说，“一头快乐的母牛能产出更多更好的牛奶。”
机器人挤奶机已经上市多年，技术经过稳步改进，所需的人力协助远远少于几年前。每台挤奶机的价格大约为20万美元。格雷迪说，Rivendale Farms的奶牛场现在只有一名工人负责照管，但如果没有挤奶机和自动供料系统，就得安排5名工人。
Rivendale Farms使用的自动挤奶机是农业机械行业领导者荷兰莱利公司（Lely）制造的。宾夕法尼亚州立大学农业推广项目乳品技术专家马修·哈恩（Mathew Haan）估计，在一些欧洲国家，机器挤奶的比例高达30%，而在美国，该比例约为2%。
哈恩表示，差距如此巨大的主要原因是：相比美国，欧洲的牛奶价格支持项目更慷慨，同时劳动力成本更高。这两个因素鼓励了欧洲对自动化的投资。
卡内基·梅隆大学机器人研究所高级系统科学家乔治·坎特（George Kantor）正在RivendaleFarms领导开发“侦察机器人”，将用以识别蔬菜地里的病害和杂草，在发现问题时向智能手機发送警报。
坎特的团队在秋季时展开实地调查并收集数据，在冬季时则转移到大学实验室内工作。坎特说，机器学习和计算机视觉技术令机器能够区分健康的植物、患病的植物和杂草。
下一步将是除草。有机农业避免使用杀虫剂。坎特说，挖掘或拔除杂草需要像人的手一样抓握。对机器人来说，那是特别艰难的动作，因而研究进展缓慢。
耕作半生的传统农民也许都没有听说过人工智能，但是新一代家庭农场主乐于接受机器人助手和智能手机应用程序。
先进技术终有一天会改变小型农场，Rivendale Farms的所有者塔尔对此确信无疑。
在对Rivendale Farms的经营情况进行为期一年的密切观察后，他说：“农民值得尊敬，因为农场工作既艰苦又复杂。发展的关键是要把技巧与科学正确地结合起来。”
作者：Steve Lohr
