कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि ऊस शेती  

artificial intelligence in sugarcane farming

शेतकऱ्यांचे उत्पन्न दुप्पट करणे हा राष्ट्रीय स्तरावरील प्रमुख मुद्दा बनला आहे. ऊस हे औद्योगिक पिक आहे. आजकाल ऊस पिकाकडे उर्जा पिक म्हणून पहिले जात आहे, प्रामुख्याने ऊसाकडे साखर निर्मितीसाठी पाहिले जाते. परंतु हळू हळू ऊसाकडे इथेनॉल निर्मितीच्या दृष्टीकोनातून ही पहिले जात असल्यामुळे ऊसाला ऊर्जा पिक म्हणून ओळख प्राप्त होत आहे. अंतर पिक पद्धती, कृषी यांत्रिकीकरण आणि कृत्रिम बुद्धीमत्तेच्या मदतीने आपण ऊस शेतीमध्ये नक्कीच एक मोठी क्रांती घडवू शकू यात शंकाच नाही.

कृत्रिमबुद्धिमत्ता हा एक आधुनिक विज्ञाचा चमत्कार आहे, या तंत्रज्ञाच्या मदतीने अनेक जटील समस्यांवर उपाय शोधण्याचे काम अधिक मानवी पद्धतीने आणि प्रभावीपणे होण्यास मदत होणार आहे. यामध्ये सामान्यतः मानवी बुद्धिमत्तेची वैशीष्ठे ऊधार घेऊन त्यांना अधिक संगणक अनुकूल पद्धतीने अल्गोरिदम बनवून त्याचा वापर केला जातो. हे तंत्रज्ञान गरजेनुसार कमी आधीक प्रमाणात लवचिक आहे. कृत्रिम बुद्धिमत्ता हे एक इलेक्ट्रोनिक संगणक आधारित मशीन आहे जे मोठ्या प्रमाणत माहिती साठवते आणि अतिशय वेगाने त्यावर प्रक्रिया करते. 

ऊस पिकातील कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर – 

    अनेक देशांमध्ये साखर कारखान्यांच्या आणि ऊस उत्पादक शेतकऱ्यांच्या मदतीसाठी कृत्रिम बुद्धिमत्ता सॉफ्टवेअर विकसित केले जात आहे. हे सॉफ्टवेअर सध्याच्या कारखान्यांच्या ऑपरेटर्स आणि साखर प्रणाली सोबत काम करून भविष्यातील निर्णय क्षमता व अचूकता दर्शवण्याचे काम करण्यासाठी तयार केले जात आहे. याच्या वापरामुळे साखर उत्पादकता आणि गुणवत्ता सुधारण्यास, उत्पादन खर्च कमी करण्यास आणि साखर कारखान्यातील कर्मचाऱ्यांनी स्फटीकिकरण आणि फ्युगल क्षेत्रात घेतलेल्या निर्णय प्रक्रियेत सुधारणा करण्यास मदत होऊ शकते. सध्या भारतात महाराष्ट्रात बारामती मध्ये एग्रीकल्चर डेव्हल्पमेंट ट्रस्टच्या माध्यमातून कृषी विज्ञान केंद्राच्या प्रक्षेत्रावर ऊस शेतीमध्ये कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या प्रभावी वापराचा प्रयोग यशस्वी झाला आहे. या प्रयोगामुळे ऊस उत्पादन ४० टक्क्यांपर्यंत वाढले आहे आणि पिकाला लागणाऱ्या पाण्यात ही सुमारे ३० टक्के बचत झाली आहे. बारामती एग्रीकल्चर डेव्हल्पमेंट ट्रस्टने मायक्रोसॉफ्ट आणि ऑक्सफोर्ड विद्यापीठाच्या सहकार्याने हा प्रयोग राबवला आहे. एग्रीकल्चर डेव्हल्पमेंट ट्रस्टने कृषी विज्ञान केंद्राच्या माध्यमातून आज १००० शेतकऱ्यांच्या ऊस शेतीत या तंत्राचा वापर सुरु केला आहे. दुसरीकडे आंध्रप्रदेश राज्यात मायक्रोसॉफ्ट कॉर्पोरेशन कंपनी शेतकऱ्यांसोबत काम करत आहे. आणि मशीन लर्निंग आणि पावर बी आय वापरून शेतीसाठी लागणारी माहिती शेती सल्ल्याच्या स्वरुपात शेतकऱ्यांपर्यंत पोहचवत आहेत. आणि या सर्व माहितीचे संकलन एका सॉफ्टवेअर मध्ये होते. या माहितीच्या आधारावर प्रायोगिक तत्वावर एक पिक पेरणीचे ऍप्लिकेशन तयार करून त्याचा वापर पेरणीची तारीख, लागवडीयोग्य जमीनीची तयारी, पेरणीची खोली, माती परीक्षण आधारित खत व्यवस्थापन, शेणखताची आवश्यकता आणि वापर, बीज प्रक्रिया, आणि सुधारित पिकाच्या जातीची निवड इत्यादी सूचना शेतकऱ्याला मिळतात आणि या प्रयोगातून प्रती हेक्टरी ३० % उत्पादनात वाढ झालेली आढळून आली आहे. कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉडेल्स विविध हंगामातील योग्य पेरणी कालावधी ओळखण्यासाठी, सांख्यिकिय हवामान डेटा, रिअल टाईम मॉईश्चर डेटा दैनंदिन पावसाच्या आकडेवारीवरून आणि मातीच्या आर्द्रतेवरून अंदाज चार्ट तयार करण्यासाठी आणि शेतकऱ्यांना योग्य पेरणीच्या वेळेची माहिती देण्यासाठी देखील वापरले जाऊ शकते. 

भविष्यात पिकावर येणाऱ्या किडी व रोगांचे अंदाज –

      मायक्रोसॉफ्ट आणि युनायटेड फॉस्फोरस लिमिटेड यांच्या सहकार्याने एक कीड व रोगांचा पिकावरील भविष्यातील धोका याचा अंदाज घेण्यासाठी एक ऍप्लिकेशन विकसित करत आहेत. ज्या मध्ये कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि मशीन लर्निग चा धोरणात्मक फायदा आहे. हवामानाची स्थिती, शेतातील पिकंच्या वाढीची अवस्था यांच्या आधारे भविष्यातील किडींच्या हल्ल्याचा अंदाज वर्तवला जातो.

प्रतिमा आधारित माहिती संकलन –

      आजच्या काळात शेतीमध्ये सर्वात चर्चेचा असलेला विषय म्हणजे प्रिसिजन फार्मिंग. शेतीचे सखोल विश्लेषण, पिक निरीक्षण, शेताचे सखोल निरीक्षण इत्यादी मध्ये ड्रोन फार्मिंग ची मदत होऊ शकते. संगणक दृष्टी तंत्रज्ञान (Computer Vision Technology) आय. ओटी (इंटरनेट ऑफ थिंग्ज) आणि ड्रोन डेटा यांचे संकलन करून शेतकऱ्यांना अचूक व जलद माहिती पुरवली जाते. ड्रोन पासून मिळालेल्या माहितीच्या आधारे प्रिसिजन फार्मिंग ला अधिक गती मिळू शकेल. काही कंपन्यांनी आय बी एम वॉटसन आय-ओटी आणि व्हिज्युअल रेकग्निशन ऍप्लिकेशन तयार केली आहेत. हे  ऍप्लिकेशन कीटक, रोग, पिकावरील अन्नद्रव्यांची कमतरता, विविध वाणांची ओळख, शेताचे सर्वेक्षण, पिकांच्या परीप्कवतेची अवस्था ओळखणे यासारख्या कामासाठी तंत्रज्ञाचा वापर केला जातो. तसेच काढणीचे वेळापत्रक तयार करणे, शेतीचे व्यवस्थापन करणे, पिकाला पाणी, खते किंवा कीटकनाशकांची असलेली गरज ओळखणे यासाठीही तंत्रज्ञानाचा उपयोग होतो. मातीची स्थिती, हवामान अंदाज, बियाण्यांचे प्रकार आणि विशिष्ठ शेतीच्या क्षेत्रातील किडी यांचे नियोजन करण्यास, शेतकऱ्यांना योग्य पिके आणि बियाण्यांची निवड करण्यासाठी मार्गदर्शन मिळते.

पिकांच्या आरोग्याचे निरीक्षण –

      रिमोट सेन्सिंग तंत्रज्ञानासोबत हायपर स्पेक्ट्रल इमेजिंग आणि ३ डी लेझर स्कॅनिंग चा वापर करून हजारो एकर मध्ये पिकांचे मापदंड तयार केले जातात. शेतकऱ्यांसाठी वेळ आणि श्रमाच्या दृष्टीने शेताची पाहणी करण्याच्या पद्धतीमध्ये क्रांती घडवण्याची क्षमता या तंत्रज्ञाना मध्ये आहे. या तंत्रज्ञानाचा वापर पिकांच्या संपूर्ण जीवनचक्रा दरम्यान निरीक्षण करण्यासाठी आणि अनियमितता आढळल्यास अहवाल तयार करण्यासाठी केला जातो.

स्वयंचलित सिंचन पद्धतीमध्ये वापर –

      शेतीमध्ये मानवी श्रमाची गरज असलेल्या कामामध्ये सिंचन ही एक महत्वाची प्रक्रिया आहे. हवामान पद्धती, मातीचा दर्जा आणि लागवडीसाठी योग्य पिकांचे प्रकार यावर प्रशिक्षित केलेली यंत्रे सिंचन स्वयंचलित करु शकतात आणि पिकाची पाण्याची योग्य गरज ओळखून पाणी पुरवठा करू शकतात, त्यामुळे एकूण उत्पादनात वाढ होते. 

ड्रोन आधारित तंत्रज्ञान –

      कृषी हे सर्वात महत्वाचे आणि आश्वासक क्षेत्र आहे, ज्यामध्ये ड्रोनचा वापर करून शेतीमधील अनेक समस्यांचे निराकरण करू शकतो. ड्रोन चा उपयोग संपूर्ण पिक कालावधीमध्ये सहा प्रकारे केला जातो ते सहा प्रकार खालील प्रमाणे आहेत.

·          माती परीक्षण आणि विश्लेषण

·         पिक लागवड

·         पिकावरील वेगवेगळ्या फवारण्याचे नियोजन

·         पिक निरीक्षण

·         स्वयंचलित सिंचन

·         पिकाचे आरोग्य मुल्यांकन

अलीकडे वापरलेली कृत्रिम बुद्धिमत्ता तंत्रज्ञान –

ब्लू रिव्हर टेक्नोलॉजी – हे तंत्रज्ञान २०११ मध्ये तयार झाले आहे, हे कॅलिफोर्निया आधारित कृत्रिम बुद्धिमत्ता स्टार्टअप आहे. हे तंत्रज्ञान वापरून आधुनिक कृषी उपकरणे तयार केली जातात. ज्यामुळे रासायनिक खते आणि किटकनाशकांचा वापर कमी होण्यास मदत होते आणि खर्च कमी होतो. तणांची ओळख करणारे सेन्सर, तणांचे प्रकार आणि त्याचे नियंत्रण करण्यासाठी योग्य तणनाशकांचा वापर करण्याचे  मार्गदर्शन करते.

फार्म बॉट २०११ – या कंपनीने पर्यावरण जागरूक लोकांना प्रिसिजन फार्मिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून शेतीला एका वेगळ्या स्तरावर नेऊन ठेवले आहे. बियाणे लागवडीपासून, तन नियंत्रण, पाणी आणि खत नियोजन या सर्व गोष्टींची काळजी या भौतिक बॉट द्वारे घेतली जाते.

हर्वेस्ट क्रू रोबोटिक्स - हर्वेस्ट क्रू रोबोटिक्स तंत्रज्ञान स्ट्रॉबेरी उत्पादक शेतकऱ्यांचे पिक काढनी पासून पॅकिंग करण्यापर्यंत मदत करते. कॅलिफोर्निया आणि ऍरिझोना सारख्या प्रमुख स्ट्रॉबेरी उत्पादक प्रदेशामध्ये मजुरांची कमतरता असल्यामुळे या तंत्रज्ञानाचा वापर करून काढणीच्या मजुरांचा खर्च कमी करण्यास मदत होते.

ए-आय तंत्रज्ञान शेतकऱ्यांना जमीन, माती, पिकांचे आरोग्य, इत्यादींचे विश्लेषण करण्यास मदत करते, वेळ वाचवते आणि शेतकऱ्यांना प्रत्येक हंगामात योग्य पिक घेण्यास मदत करते, ज्यामुळे चांगले उत्पादन मिळते. पाण्याचा वापर कमी होऊन जमिनीचा कार्यक्षम वापर होण्यास मदत होते. या तंत्रज्ञानामुळे मजुरांच्या अनुउप्ल्ब्धतेची समस्या कमी होऊन, मजुरीचा खर्च देखील कमी होतो. स्वयंचलित प्रतिसाद प्रणालीच्या प्रवेशासाठी कृषी क्षेत्रात अजूनही खूप मोठी जागा आहे. साखर उद्योगात कृत्रिम बुद्धिमत्तेचे उदयोन्मुख तंत्रज्ञान वापरण्याची मोठी संधी आहे. ज्यामुळे ऊस उत्पादक शेतकऱ्यांच्या सर्व प्रश्नांची उत्तरे मिळण्यास मदत होईल आणि त्यांच्या विशिष्ट शेती संबंधित समस्यांसाठी योग्य सल्ला आणि शिफारशी मिळतील.