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第九章 人工智能技术与农产品质量安全

第一节 农业人工智能技术：现代农业科技的翅膀

一、农业人工智能的主要技术

（一）人工智能概述

人工智能通常指的是专门负责研究、开发各种能够用来有效模拟、延伸或者进一
步扩展人本身的智能相关理论、技术、措施等的一种具备极强先进性的科学技术，本
身属于计算机科学当中的一个重要组成内容，目的是掌握智能的真谛，并创造出真正
具备与人类智能相近的、可以开展一系列反应和操作的智能机器。其特点包括渗透性、

协同性以及替代性等，其中，渗透性指的是人工智能可以被用于一系列多元化或者是
综合化的场景；协同性指的是将其运用于生产领域，可以有效地让技术研发、工程实
现还有具体的技术应用等各类生产环节呈现出极强的协同性特征；替代性是人工智能

最明显、最主要的特点，主要指的是可以对一系列劳动要素进行直接替代。
（二）农业人工智能的主要技术
农业人工智能是多种信息技术的集成及其在农业领域的交叉应用，其技术范畴涵
盖了智能感知、物联网、智能装备、专家系统、农业认知计算等。

1. 智能感知技术
智能感知技术是农业人工智能的基础，其技术领域涵盖了传感器、数据分析与建
模、图谱技术和遥感技术等。

传感器赋予机器感受万物的功能，是农业人工智能发展的一项关键技术。多种传
感器组合在一起，使得农情感知的信息种类更加多元化，对于智慧农业至关重要。得
益于三大传感器技术（传感器结构设计、传感器制造技术、信号处理技术）的发展，
现在可以测量以前无法获取的数据，并得到影响作物产量、品质的多重数据，进而辅
助决策。当前在农业中使用较多的有温湿度传感器、光照度传感器、气体传感器、图

像传感器、光谱传感器等，检测农作物营养元素、病虫害的生物传感器较少。通过图
像传感器获取动植物的信息，是目前农业人工智能广泛使用的感知方式。新兴纳米传
感器、生物芯片传感器等在农业上的应用，目前大多还处于研究阶段。

深度学习算法是图像的农情分析与建模的利器。当前基于深度学习的农业领域应
用较广泛，如植物识别与检测、病虫害诊断与识别、遥感区域分类与监测、果实载体

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