日本的農業初創企業Farmship(東京都中央區)開發出了用於在植物工廠自動判定菠菜苗好壞的技術。實現了讓人工智慧根據幼苗圖像來評估生長狀況和移植後的生長潛力。公司還引入了機器人,目的是實現能夠自動篩選幼苗並移栽的系統。該技術有望結合AI的需求預測,提高植物工廠的產量和效率,以減少食物浪費。

拍攝菠菜幼苗判定其生長情況的好壞
該技術是Farmship與筑波大學的在資訊科學方面有優勢的初創企業Pi Material Design(茨城縣筑波市)公司共同開發的。利用AI技術,可以使目前為止只能依靠人工進行的菠菜幼苗篩選實現自動化。
系統根據由拍攝的圖像推測幼苗的高度、寬度、重量的AI和用獨特的「傾斜指數」來預測生長趨勢的AI構成。前者可以明顯地篩去生長狀態不好的幼苗,後者可以進一步選出優質幼苗,使收穫量提高。
實驗顯示,工作人員將移栽幼苗中順利生長的幼苗比率從原來的54%提高到了80%,相當於增加了17%的產量。今後將改良培養基和澆水方法等,以減少在移栽前的階段被AI判定「長得不好」的幼苗。

現在的植物工廠大多種植生菜
試製的系統還是由人工拍攝幼苗畫像然後進行移栽,今後的目標是在2年以内實現利用機器人的自動化操作。這也是為了方便今後面向新設的植物工廠推薦該系統。
雖然植物工廠有望穩定供應蔬菜和提高品質,但勞動成本約佔種植成本的3分之1。除了收穫之外,幼苗的篩選是負擔最大的工作。Farmship公司稱:「在植物工廠的栽培成本中,幼苗篩選工作約佔12分之1。」以菠菜為例,育苗期間需要進行2次移栽工作。
目前,植物工廠生產的蔬菜大多數是生菜。Farmship以菠菜為對象進行開發的原因是其單價較高,預計植物工廠的栽培需求會增加。通過改變AI學習的數據内容,Farmship認為「還可以應用包括生菜、菠菜以外的綠葉蔬菜中」。利用AI縮短栽培天數也是目標之一。
此次的技術是作為新能源與產業技術綜合開發機構(NEDO)的項目之一進行開發的。Farmship在該項目中,一直致力於開發推測蔬菜市場價格和重量的AI。此次的技術合作,也關係到減少食物浪費的對策。
在植物工廠栽培的蔬菜在日本國内市場的銷售額為200億~300億日元。調查公司Global Information公司預測,植物工廠所需設備和系統的世界市場將大幅增長,於2026年將達到1725億美元(約23萬億日元)。
日文:北川舞、《日經產業新聞》、2023/3/22
中文:JST客觀日本編輯部