Con una nuova sovvenzione federale di 20 milioni di dollari, la Washington State University guiderà un istituto di ricerca multiistituzionale per sviluppare soluzioni di intelligenza artificiale (AI) per affrontare alcune delle maggiori sfide dell’agricoltura legate al lavoro, all’acqua, alle condizioni meteorologiche e ai cambiamenti climatici.
Il nuovo istituto è uno degli 11 lanciati dall' National Science Foundation e tra due finanziati dal Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti-Istituto nazionale per l'alimentazione e l'agricoltura nel 2021. Si chiama the Istituto AgAID, che è l'abbreviazione di USDA-NIFA Institute for Agricultural AI for Transforming Workforce and Decision Support.
Mentre lo sviluppo tradizionale dell’intelligenza artificiale coinvolge gli scienziati che creano strumenti e li consegnano agli utenti finali, l’Istituto AgAID coinvolgerà le persone che utilizzeranno le soluzioni di intelligenza artificiale – dagli agricoltori e dai lavoratori ai responsabili politici – nel loro sviluppo, ha affermato Ananth Kalyanaraman, un esperto di informatica della WSU. professore e ricercatore principale dell'Istituto.
“Le persone sono parte integrante dell’ecosistema agricolo. Non si tratta solo della crescita delle piante. Gli esseri umani manipolano i raccolti quotidianamente e prendono decisioni complesse, ad esempio come allocare l’acqua o mitigare gli effetti di una tempesta in arrivo”, ha affermato Kalyanaraman, che detiene anche la cattedra Boeing presso la Scuola di Ingegneria Elettrica e Informatica della WSU. “Il nostro obiettivo è unire la conoscenza umana con gli strumenti di intelligenza artificiale in modo da amplificare i risultati finali in cui il tutto è maggiore della somma delle sue parti”.
L'Istituto AgAID rappresenterà uno sforzo multidisciplinare e collaborativo che coinvolgerà docenti e scienziati con competenze in una vasta gamma di aree dell'informatica, dell'agricoltura e della divulgazione agricola.
Oltre alla WSU, i membri dell'Istituto includono l'Oregon State University; Università della California, Merced; Università della Virginia; Università Carnegie Mellon; Università del Patrimonio; Wenatchee Valley College; e l'Università statale del Kansas. I partner del settore privato includono IBM Research e la start-up innov8.ag.
L’Istituto AgAID adotterà un approccio “adotta-adatta-amplifica”, ha affermato Kalyanaraman. Ciò significa che innanzitutto l’Istituto progetterà soluzioni di intelligenza artificiale in collaborazione con le persone che utilizzano gli strumenti, in modo che siano pratiche e con maggiori probabilità di essere adottate. I ricercatori lavoreranno anche per realizzare soluzioni in grado di adattarsi ai cambiamenti ambientali e che amplificano la produttività combinando le competenze umane e le capacità delle macchine per essere più efficaci di quanto sarebbero da sole. Ad esempio, potare gli alberi è un compito altamente qualificato, ma un lavoratore di livello principiante potrebbe trarre vantaggio da uno strumento di intelligenza artificiale che fornisce una guida esperta per aiutare a decidere quale sia il ramo migliore da potare. Il compito viene svolto meglio e il lavoratore inizia a imparare dal feedback e, con una carenza di manodopera qualificata, l’intelligenza artificiale può avvantaggiare sia il frutteto che il lavoratore, ha affermato Kalyanaraman.
“È una partnership. L’intelligenza artificiale può aiutarci sostanzialmente a colmare il divario tra lavoratori altamente qualificati e lavoratori poco qualificati”, ha affermato.
Secondo i leader dell’Istituto, l’educazione della forza lavoro a tutti i livelli è fondamentale per l’Istituto AgAID non solo per incoraggiare l’adozione dell’intelligenza artificiale, ma anche per una questione di equità. L'Istituto pianifica molteplici programmi di istruzione dal K-12 all'istruzione superiore e alla formazione dei lavoratori. L’obiettivo è aumentare i livelli di competenza nell’intelligenza artificiale e aprire nuovi percorsi di carriera, che possano migliorare la retribuzione e la qualità della vita dei lavoratori agricoli. Può anche attrarre più persone verso le professioni agricole e informatiche.
L’Istituto AgAID intraprenderà diversi casi di prova impegnativi che coinvolgono colture speciali, molte delle quali crescono negli Stati Uniti occidentali, come mele, ciliegie, menta e mandorle. Queste colture comportano diverse sfide importanti: richiedono manodopera intensiva e irrigazione. Sono anche vulnerabili agli eventi meteorologici e ai cambiamenti climatici. Le colture speciali rappresentano l’87% della forza lavoro agricola statunitense e circa il 40% di queste colture sono perenni e richiedono una gestione e una pianificazione delle risorse a lungo termine.
Le difficili sfide poste da questi casi significherebbero che le soluzioni dell'AgAID Institute sarebbero rigorosamente testate prima di essere trasferite in altre regioni del paese, ha affermato Kalyanaraman.
“Sappiamo che l’intelligenza artificiale ha un serio potenziale per fare scoperte rivoluzionarie e trasformare le nostre capacità decisionali in modo basato sui dati, ma la tecnologia deve essere sviluppata in modo molto attento”, ha affermato.
Questo premio fa parte di un investimento significativo da parte delle agenzie federali nella leadership dell'intelligenza artificiale dello stato di Washington, ha osservato la senatrice americana Maria Cantwell. Due degli 11 istituti finanziati saranno diretti da università dello stato: oltre all’AgAID Institute guidato dalla WSU, l’Università di Washington guiderà l’NSF AI Institute for Dynamic Systems.
“Lo stato di Washington è già leader nel campo dell’intelligenza artificiale”, ha affermato Cantwell. “Dal Tech Policy Lab dell’Università di Washington che studia le grandi sfide legate all’intelligenza artificiale al lavoro della Washington State University nell’agricoltura di precisione, siamo più che pronti per queste due sovvenzioni che ci aiuteranno a comprendere più applicazioni dell’intelligenza artificiale. L’UW lavorerà nell’area dei sistemi complessi per migliorare settori come la produzione e la WSU lavorerà sui miglioramenti nell’agricoltura”.
Anche la rappresentante Cathy McMorris Rodgers ha espresso il suo sostegno al nuovo Istituto AgAID.
"La Washington State University è da tempo leader nel campo dell'agricoltura, dell'innovazione e della tecnologia", ha affermato McMorris Rodgers. “Sono stato orgoglioso di prendere parte alla conversazione al vertice sull'intelligenza artificiale sull'agricoltura dell'università nell'ottobre 2020 e sono lieto di vedere che la WSU ha ricevuto oggi la designazione come Istituto USDA-NIFA per l'intelligenza artificiale agricola per la trasformazione della forza lavoro e il supporto decisionale. Questo istituto, noto anche come AgAID, integrerà i metodi di intelligenza artificiale nelle operazioni agricole per la previsione, il supporto decisionale e l’agricoltura basata sulla robotica per affrontare le complesse sfide agricole che devono affrontare la parte orientale di Washington e la nazione. Non vedo l’ora di vedere il lavoro innovativo che verrà fuori da questo Istituto per sostenere le industrie agricole del nostro Stato”.
- Sara Zaske, Notizie WSU
Abhilash Chandel, ricercatore post-dottorato della WSU, spiega a un team dell'AgAID Institute come la tecnologia di rilevamento del drone raccoglie dati di immagini termiche e multispettrali da una "fattoria intelligente" nella contea di Yakima. Foto: WSU