Trí tuệ nhân tạo giúp tối ưu hoá sản xuất nông nghiệp

Australia hỗ trợ ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào canh tác nông nghiệp 

Ngày 1/8/2024 tại Hà Nội, Đại sứ quán Australia (Úc) đại diện cho Chính phủ Australia phối hợp cùng Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam công bố gói tài trợ lớn cho 3 dự án công nghệ nông nghiệp tiên tiến, thông qua Hợp phần Tài trợ Đối tác Đổi mới sáng tạo thuộc Chương trình Aus4Innovation. Theo đó, 3 dự án nhận được tài trợ thể hiện tầm quan trọng của việc hợp tác nghiên cứu giữa các hệ sinh thái đổi mới sáng tạo tại Australia và Việt Nam trong việc thực hiện những tiến bộ công nghệ để thúc đẩy nông nghiệp bền vững. Trong đó, dự án “Nâng cao năng lực giám sát cây trồng và khả năng tiếp cận thông tin cho nông hộ nhỏ và cán bộ quản lý tại Việt Nam” là dự án hợp tác giữa Đại học Southern Queensland và Trung tâm Vũ trụ Quốc gia Việt Nam, sử dụng công nghệ không gian địa lý để cung cấp các thông tin quan trọng về cây trồng nhằm nâng cao năng suất. Ngân sách tài trợ của dự án này là 487.719 đô la Úc.

Dự án “Canh tác carbon chủ động ứng dụng trí tuệ nhân tạo và bản sao số để phát triển nông nghiệp bền vững tại tỉnh Thanh Hóa”, do Đại học Griffith và Đại học Bách khoa Hà Nội thực hiện, sẽ phát triển một nền tảng số được hỗ trợ bởi AI, cho phép định lượng khí thải nhà kính chính xác hơn và thúc đẩy ngành Nông nghiệp cacrbon, từ đó góp phần vào các thực hành nông nghiệp bền vững và mang lại cơ hội tạo nguồn thu mới thông qua tín chỉ carbon. Ngân sách tài trợ cho dự án này là 480.658 đô la Úc.

Dự án “Tăng cường năng lực cho các nông hộ nhỏ thông qua hệ thống chứng nhận tiêu chuẩn và truy xuất nguồn gốc dựa vào AI nhằm hướng tới nông nghiệp bền vững tại Việt Nam”, sẽ do Đại học Griffith hợp tác với Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thực hiện. Dự án này có ngân sách tài trợ 480.134 đô la Úc, với mục đích nâng cao tiêu chuẩn nông nghiệp thông qua hệ thống AI và số hóa, đảm bảo giám sát nông trại hiệu quả và khả năng truy xuất nguồn gốc sản phẩm. 

Phát biểu lễ công bố, ông Andrew Goledzinowski - Đại sứ Australia tại Việt Nam - chia sẻ: “Thông qua Quỹ Tài trợ Đối tác đổi mới sáng tạo của Chương trình Aus4Innovation, chúng tôi không chỉ giải quyết các thách thức mới nổi mà còn đầu tư vào sự bền vững lâu dài của ngành Nông nghiệp Việt Nam. Điều này phản ánh cam kết rộng lớn hơn của chúng tôi trong việc hỗ trợ Việt Nam thông qua hoạt động tài trợ với mục đích cụ thể: Hiện thực hóa các sáng kiến sử dụng công nghệ nhằm giải quyết những thách thức mới nổi và lâu dài”, Đại sứ Andrew Goledzinowski chia sẻ.
Ông Bùi Thế Duy, Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ nhận định việc triển khai thành công các dự án này sẽ đánh dấu một bước tiến quan trọng trong tham vọng của Việt Nam trở thành quốc gia tiên phong trong việc ứng dụng các giải pháp công nghệ cao trong nông nghiệp. 

Tiến sĩ Kim Wimbush, Tham tán CSIRO tại Việt Nam kiêm Giám đốc Chương trình Aus4Innovation cho hay Quỹ Tài trợ Đối tác đổi mới sáng tạo của Chương trình Aus4Innovation là một sáng kiến chiến lược nhằm thúc đẩy các giải pháp công nghệ đổi mới sáng tạo tại Việt Nam. Trong 3 vòng tài trợ trước, 12 dự án thuộc các lĩnh vực khác nhau như như nông nghiệp và thực phẩm, chăm sóc sức khỏe, quản lý thiên tai và môi trường đã nhận được tổng cộng 5,3 triệu đô la Úc. Các dự án này đã đạt được những kết quả thực tế, đóng góp đáng kể vào việc giải quyết các thách thức mới nổi trong hệ sinh thái đổi mới của Việt Nam. Thông qua các vòng tài trợ này, chương trình Aus4Innovation không chỉ thúc đẩy các sáng kiến đổi mới đột phá ở cấp cơ sở mà còn xây dựng một cộng đồng các đơn vị đổi mới tiên phong ở cả hai nước, thiết lập nền móng cho các hoạt động hợp tác trong tương lai.

Aus4Innovation là chương trình tiên phong, kéo dài 10 năm (2018-2028) với ngân sách 33,5 triệu đô la Úc nhằm tăng cường hệ thống đổi mới của Việt Nam để hỗ trợ phát triển kinh tế - xã hội toàn diện và bền vững. Chương trình được tài trợ bởi Bộ Ngoại giao và Thương mại Australia (DFAT), đồng tài trợ và quản lý bởi CSIRO - Cơ quan khoa học quốc gia Australia và thực hiện thông qua quan hệ đối tác chiến lược với Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Drone kết hợp trí tuệ nhân tạo - bước đột phá trong bảo vệ thực vật

Cục Bảo vệ Thực vật (thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) đang phối hợp với Hiệp hội CropLife châu Á triển khai hợp tác về “Khung quản lý thuốc bảo vệ thực vật bền vững (SPMF) giai đoạn 2023-2028”, với nguồn lực và quỹ hỗ trợ khoảng 1,6 triệu USD trong vòng 5 năm. Theo Bản ghi nhớ hợp tác này, CropLife sẽ tối đa hoá nỗ lực của ngành, tăng cường hợp tác với nhiều đối tác tại Việt Nam nhằm thúc đẩy triển khai khung sử dụng và quản lý các giải pháp bảo vệ thực vật bền vững song song với việc đẩy nhanh tiến trình ứng dụng đổi mới khoa học trong nông nghiệp. 

Trong 10 năm qua, trong khuôn khổ Chương trình Đối tác Phát triển nông nghiệp bền vững Việt Nam (PSAV), với tư cách là Đồng Chủ tịch Tổ công tác về hoá chất nông nghiệp, CropLife Việt Nam đã và đang phối hợp cùng Cục bảo vệ thực vật đào tạo, tập huấn cho nông dân Việt Nam sử dụng hiệu quả các sản phẩm thuốc bảo vệ thực vật, giống cây trồng để góp phần thúc đẩy chuyển đổi hệ thống nông nghiệp, thực phẩm theo hướng bền vững. 

Ông Tan Siang Hee, Giám đốc điều hành CropLife châu Á cho hay, trong giai đoạn 2023-2028, CropLife châu Á đang sát cánh cùng Cục Bảo vệ Thực vật thúc đẩy các công nghệ mới trong lĩnh vực bảo vệ thực vật, trong đó có các mô hình ứng dụng thiết bị máy bay không người lái (drone) trong phun thuốc bảo vệ thực vật. Kỹ thuật phun thuốc trừ sâu bằng máy bay không người lái tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) đã tạo ra sự thay đổi tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long trong công tác bảo vệ thực vật. Kỹ thuật mới này giúp tiết kiệm nước, đồng thời bảo vệ sức khoẻ người nông dân, giảm tiếp xúc trực tiếp với thuốc trừ sâu. 

Theo ông Tan Siang Hee, drone được sử dụng để phân tích sức khỏe của cây trồng bằng cách sử dụng các cảm biến như máy ảnh hồng ngoại, máy quét laser, máy quét siêu âm. Các cảm biến này sẽ thu thập dữ liệu về sức khỏe của cây trồng, bao gồm độ ẩm của đất, lượng mưa, mức độ phát triển của cây, các bệnh và sâu bệnh, hoặc những yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của cây trồng. Sau khi thu thập dữ liệu, hệ thống phân tích sẽ sử dụng trí tuệ nhân tạo để xử lý dữ liệu, đưa ra những phân tích và dự báo về sức khỏe của cây trồng. Điều này cho phép những người trồng trọt đưa ra những quyết định thông minh về cách chăm sóc cây trồng, bao gồm thời gian tưới nước, phân bón và sử dụng thuốc trừ sâu và thuốc trừ bệnh. Drone có các cảm biến AI, sẽ giúp người nông dân phát hiện cỏ dại cũng như các khu vực bị ảnh hưởng bởi cỏ dại một cách dễ dàng. Drone được trang bị hệ thống phun thuốc bảo vệ thực vật tự động, phun chính xác để giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật, giúp tiết kiệm thời gian và nhân lực trong quá trình sản xuất nông nghiệp.

Ứng dụng của AI để canh tác chính xác

Ngày nay, canh tác chính xác sử dụng thiết bị hỗ trợ AI đã và đang trở thành xu thế trên thế giới, giúp nông dân trồng được nhiều loại cây trồng hơn với ít tài nguyên và chi phí hơn. AI cung cấp thông tin chi tiết theo thời gian thực cho người nông dân, cho phép họ đưa ra quyết định đúng đắn ở từng giai đoạn canh tác. Vấn đề thiếu lao động trong ngành Nông nghiệp luôn là vấn đề nhức nhối. Với AI và tự động hóa, nông dân có thể hoàn thành công việc mà không cần nhiều người lao động.

Tại một hội thảo về chuyển đổi số ngành Nông nghiệp gần đây, bà Carrie Turk - Giám đốc Quốc gia Ngân hàng Thế giới tại Việt Nam  nêu lên những thành tựu công nghệ số có thể cách mạng hóa ngành Nông nghiệp, như máy bay không người lái, hình ảnh vệ tinh và hệ thống GPS có thể được sử dụng cho nông nghiệp chính xác. Bằng cách thu thập dữ liệu về điều kiện thổ nhưỡng, sức khỏe cây trồng và sự phá hoại của sâu bệnh, nông dân có thể đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu và tối ưu hóa việc phân bổ nguồn lực vào canh tác. 

Thiết bị phân tích dự báo thời tiết là một trong những ứng dụng của AI trong nông nghiệp. AI được ứng dụng để giám sát và đo lường các yếu tố môi trường quan trọng như độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm đất, chất lượng không khí, mưa, gió...

Thiết bị này được sử dụng để thu thập và phân tích dữ liệu về thời tiết, từ đó đưa ra dự báo về tình trạng thời tiết trong tương lai, giúp cho người nông dân có thể lựa chọn thời điểm phù hợp để trồng trọt và chăm sóc cây trồng. Các thiết bị phân tích dự báo thời tiết hiện nay thường được trang bị cảm biến và các công nghệ đo lường như máy quang phổ, máy quang phổ khí quyển, máy đo lường độ ẩm và nhiệt độ không khí, các loại radar, hệ thống vệ tinh, và các công nghệ mô hình hóa thời tiết dựa trên các thuật toán AI. Không chỉ giúp nông dân tối ưu hoá lượng nước tưới, mà khi thiết bị phát hiện ra rằng trong một vài ngày tới sẽ có mưa lớn, người nông dân có thể quyết định hoãn việc phun thuốc trừ sâu hoặc thu hoạch trái cây để đảm bảo an toàn cho cây trồng và giảm thiểu rủi ro tổn thất về nông sản.

Theo bà Carrie Turk, chất lượng cây trồng phụ thuộc nhiều vào loại đất và dinh dưỡng của đất. Các thuật toán dựa trên AI sẽ giúp xác định được những nguồn dinh dưỡng còn thiếu trong đất để người nông dân bổ sung kịp thời. “Hệ thống AI cũng có thể phát hiện các thay đổi trong sự phát triển của cây trồng, như sự lớn nhanh hay chậm của cây trồng. Từ đó, phát hiện các vấn đề sức khỏe và giúp cho nhà nông có thể can thiệp sớm nhằm giải quyết vấn đề. Khắc phục kịp thời giúp bảo vệ sức khỏe cho cây trồng và tăng năng suất nông nghiệp”, bà Carrie Turk chia sẻ.

Tại một số quốc gia, các công ty AI đang phát triển rô-bốt được sử dụng để giám sát, quản lý, chăm sóc cây trồng, thu hoạch một cách hiệu quả hơn. Các rô-bốt nông nghiệp thường được điều khiển từ xa hoặc tự động hóa hoàn toàn, tùy thuộc vào nhu cầu của người sử dụng. Một số rô-bốt làm nhiệm vụ thu hoạch cây ăn trái tự động đã được các công ty trên thế giới sản xuất như rô-bốt hái cam, rô-bốt hái dâu tây và rô-bốt thu hoạch cà chua.

Chuyển đổi số để khắc phục những “hố đen” trong sản xuất nông nghiệp

Ở góc độ ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào quản lý dữ liệu và phân tích vĩ mô, ông  Nguyễn Quốc Toản, Giám đốc Trung tâm Chuyển đổi số và Thống kê nông nghiệp cho biết trong những năm qua, đơn vị đã kiện toàn, cơ cấu lại và triển khai những công việc vượt qua khuôn khổ đã có của một cơ quan chuyên trách về công nghệ thông tin, an toàn thông tin… để đảm nhận vai trò Cơ quan thường trực của Ban Chỉ đạo Chuyển đổi số Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và là cơ quan phụ trách thống kê, dự báo của ngành. Công tác thống kê, dự báo thông tin thị trường nông sản trong thời gian qua đã có nhiều đổi mới tích cực xong có một số vấn đề tồn tại cần xử lý. 

Theo ông Toản, những điểm nghẽn của chuyển đổi số nông nghiệp Việt Nam hiện nay là: vấn đề quản lý, điều hành, ứng dụng số của ngành chưa toàn diện; chưa xây dựng được kiến trúc dữ liệu ngành Nông nghiệp. Tại Việt Nam, việc thúc đẩy ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào sản xuất nông nghiệp vẫn còn gặp phải nhiều rào cản, vướng mắc. Vì vẫn chưa có quy định và chính sách rõ ràng về việc sử dụng AI, nên nó có thể phát sinh nhiều vấn đề pháp lý. Hơn nữa, do việc sử dụng phần mềm và Internet, cũng có thể xảy ra một số vấn đề về quyền riêng tư và bảo mật như tấn công mạng và rò rỉ dữ liệu. Tất cả những vấn đề này có thể tạo ra một vấn đề lớn cho chủ trang trại hoặc người nông dân. 

“Chuyển đổi số trong nông nghiệp, áp dụng khoa học công nghệ, trong đó có ứng dụng trí tuệ nhân tạo là để giải mã, khắc phục những “hố đen” trong sản xuất, trong tư duy. Không chỉ dừng lại ở số hóa thủ tục hành chính, mà chúng ta cần từng bước đưa số liệu từ cấp đăng ký, nhập liệu, chứng nhận VietGAP... vào hệ thống dữ liệu của nông sản”, ông Nguyễn Quốc Toản nhấn mạnh.

Nhằm thúc đẩy chuyển đổi số trong nông nghiệp, tạo hành lang cho ứng dụng trí tuệ  nhân tạo trong ngành nông nghiệp, ông Toản cho rằng cần giải quyết 5 nút thắt theo lộ trình. Thứ nhất, phải nâng cao năng lực quản lý, điều hành, ứng dụng số của ngành. Thứ hai, phải xây dựng được kiến trúc dữ liệu ngành Nông nghiệp, cơ sở dữ liệu lớn về truy xuất nguồn gốc, mã số vùng trồng, vùng nuôi, dữ liệu chuỗi ngành hàng. Thứ ba,  phải nâng cấp hạ tầng chuyển đổi số. Thứ tư, phần mềm phục vụ chỉ đạo điều hành chưa có liên kết chia sẻ dữ liệu, do đó cần phải tạo sự kết nối liên thông về số hoá giữa các cơ quan. Thứ năm, về chiến lược nhân lực cho ngành nông nghiệp, cần quan tâm đến nhân lực số để chuyển đối số có thể diễn ra sâu rộng về mặt địa lý và tri thức.