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综述:农业中的人工智能:伦理、影响可能性与政策路径
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月04日 来源:Computers and Electronics in Agriculture 8.9
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这篇综述系统探讨了人工智能(AI)在农业领域的应用潜力与挑战,聚焦伦理治理(如数据隐私、算法偏见)、技术整合(如机器学习/ML、物联网/IoT)和政策框架设计,强调通过跨学科协作实现联合国可持续发展目标(SDGs)中零饥饿与可持续农业的平衡发展。
人工智能(AI)技术正通过机器学习(ML)、计算机视觉和自主机器人重塑全球农业体系。在精准农业领域,AI驱动的无人机和卫星影像分析可实现作物健康实时监测,例如德国葡萄园通过叶片图像识别技术将病害诊断准确率提升至92%。物联网(IoT)传感器网络则优化了资源利用,荷兰智能温室通过AI调控温湿度使水资源消耗减少35%。值得注意的是,发展中国家如肯尼亚通过移动端AI应用Plantix实现了小农户的病害诊断,但基础设施不足导致技术普及率不足发达国家的1/3。
算法偏见成为突出挑战,训练数据集中发达国家样本占比超过80%,导致在撒哈拉以南非洲地区的误判率高达40%。数据所有权争议频发,美国农业科技公司Climate FieldView因农场数据商业化引发诉讼。劳动力替代效应显著,日本番茄采摘机器人使季节性用工需求下降60%,而印度小型农场因此面临19%的失业率上升。
欧盟《农业AI伦理指南》要求算法透明度,南非则推出补贴计划鼓励小农户采用低成本传感器。在气候适应方面,IBM的AI气象模型将极端天气预警准确率提升至89%,但发展中国家仅28%农户能获取此类服务。区块链技术的引入使食品溯源效率提升50%,中国农产品电商平台已实现全程可追溯。
异构数据整合仍是主要障碍,全球仅12%的农业数据集符合ML训练标准。边缘计算设备的高成本(单台>2000美元)阻碍了非洲地区的部署。前沿研究显示,纳米传感器与AI结合可将病原体检测时间从72小时缩短至15分钟,新加坡国立大学2024年试验中实现99.2%的准确率。
世界银行建议建立跨国AI农业知识库,埃塞俄比亚通过该机制使玉米产量提升22%。联合国粮农组织(FAO)的"数字农业"项目已在15国落地,但年度资金缺口仍达1.2亿美元。未来五年,AI农业市场预计以25.5%的复合增长率扩张,但需警惕技术鸿沟可能加剧现有的农业不平等格局。
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