Alors que la population mondiale devrait augmenter de 2 milliards d'ici 2050, nous avons besoin d'une augmentation d'environ 60 % de la production alimentaire pour suivre le rythme. L'intelligence artificielle (IA) nous aide à relever ce défi en stimulant l'innovation dans l'agriculture. Les innovations de l'IA peuvent être utilisées pour surveiller le bétail, analyser la croissance des cultures, prédire quand l'équipement agricole a besoin d'être entretenu, et bien plus encore. Lorsque nous pensons à l'agriculture, nous nous contentons souvent d'imaginer l'exploitation agricole. Cependant, c'est un parapluie qui englobe de nombreuses fonctions et processus différents.

Pour mieux comprendre l'impact de l'IA dans l'agriculture, Prenons un exemple précis : le cycle de vie d'un fruit. Que se passe-t-il au cours de son voyage d'un champ à nos tables ?

Dans ce blog, nous allons explorer comment l'IA aide à chaque étape du processus, depuis la plantation, la culture et la récolte jusqu'à la transformation, le transport et la vente des fruits. Commençons !

Adopter les nouvelles technologies dans l'agriculture pour planter des fruits

La première étape du cycle de vie des cultures fruitières consiste à sélectionner les graines et à les planter. Un agriculteur doit décider quel fruit cultiver pour la saison. Les techniques d'IA comme l'apprentissage automatique peuvent être utilisées pour analyser de grandes quantités de données afin d'aider les agriculteurs à choisir les meilleures graines pour leurs conditions spécifiques de sol et de climat. En évaluant les modèles météorologiques historiques, la composition du sol et les données sur les performances des cultures, l'IA peut recommander les variétés de semences optimales qui ont le plus de chances de prospérer. L'utilisation de l'IA pour la sélection des semences est un domaine de recherche en cours qui présente beaucoup d'intérêt et de potentiel. 

Par exemple, le défi Inspire 2018 du CGIAR a attribué 100 000 dollars à un projet utilisant l'apprentissage automatique pour une sélection plus intelligente des semences. Ce projet a été mené par des chercheurs de l'institut BioSense et du CIMMYT. Ils ont utilisé des données sur différentes nouvelles variétés de maïs provenant de centaines de sites d'évaluation au Mexique pour développer des modèles qui prédisent la performance des semences. Le fait d'avoir une approche basée sur les données augmente les chances d'une récolte réussie et réduit le risque d'échec de la culture. Une fois que le meilleur type de semence est sélectionné, la vision par ordinateur peut intervenir pour vérifier la qualité des semences.

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Utilisation de la vision par ordinateur pour évaluer la qualité des semences

La vision par ordinateur peut être utilisée pour analyser des images haute résolution de graines de fruits afin de détecter les imperfections, les maladies et les caractéristiques génétiques qui ne sont pas toujours visibles à l'œil humain. Diverses tâches de vision par ordinateur peuvent être utilisées pour analyser ces images afin de trier, classer et évaluer la qualité des graines. En automatisant ces tâches, l'IA peut contribuer à garantir que seules les graines de la plus haute qualité sont plantées, et les agriculteurs peuvent obtenir de meilleurs rendements.

Par exemple, le GeNee™ Sorter de Seed X est un trieur de graines alimenté par l'IA qui améliore le processus de sélection des graines. La trieuse divise les graines en deux catégories : les graines de haute qualité susceptibles de germer sont dirigées vers la boîte primaire, tandis que les graines peu susceptibles de germer sont triées dans une boîte secondaire. Elle prend en charge des tâches telles que l'évaluation de la couleur, de la forme, de la taille, de la pureté génétique et la prédiction des taux de germination. Grâce à la trieuse, les taux de germination peuvent être augmentés à plus de 90 %, ce qui signifie qu'un plus grand nombre de graines réussissent à se transformer en plantes saines.

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Utiliser l'IA pour faire pousser et récolter des fruits

L'IA peut également être utilisée pour améliorer l'analyse des sols et la surveillance des cultures. Des drones équipés de caméras avancées survolent les champs de fruits, capturant des images détaillées du sol et de la santé des plantes. Ces images sont traitées pour créer des cartes montrant les variations de l'humidité du sol, des niveaux de nutriments et de la santé des plantes. En se basant sur les enseignements tirés de l'analyse des images, il est possible d'effectuer des tâches telles que la détection des mauvaises herbes, le suivi de la croissance, l'estimation du rendement, l'ajustement de l'irrigation, l'application précise d'engrais et la mise en œuvre d'une lutte ciblée contre les ravageurs. La surveillance en temps réel à l'aide de l'IA peut contribuer à améliorer le rendement des cultures fruitières et à promouvoir des pratiques agricoles durables.

La récolte d'un champ juste un jour avant ou après le moment optimal pourrait réduire le revenu potentiel de l'agriculteur de 3,7 % à 20,4 %. L'IA peut aider à déterminer le meilleur moment pour cueillir les fruits. Les méthodes de récolte traditionnelles reposent en grande partie sur le travail manuel et peuvent être moins efficaces et prendre plus de temps. Les méthodes de récolte assistées par l'IA utilisent des capteurs avancés et des algorithmes d'apprentissage automatique pour analyser les données relatives à la couleur et à la taille des fruits, ainsi qu'aux conditions environnementales, afin de prédire leur maturité. Ainsi, les fruits sont récoltés lorsqu'ils sont au mieux de leur forme, ce qui entraîne des rendements plus élevés et moins de gaspillage.

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Traitement post-récolte : Analyse volumétrique de la segmentation et de l'emballage des fruits

Après la récolte, l'étape clé suivante est le tri et le classement des fruits afin que les meilleurs produits puissent atteindre les consommateurs. L'IA peut être utilisée pour l'analyse volumétrique de la segmentation des fruits. En appliquant des modèles de vision par ordinateur comme Ultralytics YOLOv8La taille, la forme et la qualité d'un fruit peuvent être évaluées.

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Le processus consiste à capturer des images haute résolution de fruits sur un tapis roulant, à segmenter les fruits individuels à l'aide du modèleYOLOv8 et à effectuer une analyse volumétrique pour mesurer la taille et la forme et détecter les défauts. En fonction de l'analyse, les fruits sont automatiquement triés et classés en différentes catégories pour un conditionnement, un traitement ou une distribution appropriés. Le tri et le classement alimentés par l'IA améliorent l'efficacité, la précision et la cohérence, réduisent les déchets et maximisent la valeur de la récolte.

Une fois les fruits triés et classés, les machines d'emballage automatisées peuvent les emballer avec précision. Les systèmes OCR (reconnaissance optique de caractères) pilotés par l'IA peuvent vérifier l'exactitude de l'emballage, en vérifiant les étiquettes, les codes-barres et d'autres informations importantes pour assurer la conformité aux normes et aux réglementations. En inspectant les emballages de cette manière, des situations telles que les produits périmés peuvent être évitées. L'IA peut détecter les étiquettes incorrectes ou les dates de péremption et les signaler pour qu'elles soient corrigées avant que les produits n'atteignent les consommateurs.

Innovations en matière d'IA dans le commerce de détail et la distribution de fruits.

Maintenant, considérons que tu as les meilleurs fruits emballés et prêts à être livrés. L'IA peut améliorer la logistique et le transport des fruits en optimisant les itinéraires. Garder les fruits frais pendant le transport et trouver les itinéraires de livraison les plus efficaces sont des défis majeurs. Les algorithmes d'IA peuvent analyser les schémas de circulation, les conditions météorologiques et les horaires de livraison pour déterminer les meilleurs itinéraires et réduire les temps de trajet et les coûts.

Une fois que les fruits ont atteint le magasin, l'IA continue de jouer un rôle crucial dans la gestion des stocks et la prévision de la demande. Les systèmes d'IA peuvent analyser les données de vente, les préférences des clients et les tendances saisonnières pour prédire la demande avec plus de précision. Les magasins de détail peuvent maintenir des niveaux de stocks optimaux en s'appuyant sur les informations fournies par l'IA et réduire le risque de surstockage ou de rupture de stock. 

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La vision par ordinateur peut être utilisée dans les magasins pour surveiller les stocks des rayons en temps réel. Grâce à la détection d'objets, les caméras alimentées par l'IA peuvent identifier lorsque le stock est faible ou mal placé et alerter le personnel pour qu'il réapprovisionne ou réorganise les rayons. En veillant à ce que la bonne quantité de produits frais soit disponible au bon moment, l'IA contribue à améliorer la satisfaction des clients et à réduire le gaspillage alimentaire.

L'impact global de l'IA sur l'industrie fruitière

L'IA a le potentiel de jouer un grand rôle pour aider les consommateurs à obtenir des fruits de meilleure qualité. Nature Fresh Farms est un excellent exemple d'intégration réussie de l'IA dans le secteur des fruits. Nature Fresh Farms a transformé ses opérations, de la semence au magasin, en utilisant la technologie de l'IA. Les capteurs alimentés par l'IA et l'analyse des données aident à suivre et à gérer tout, du climat et des niveaux d'humidité dans la serre à la logistique du transport des fruits et légumes. Nature Fresh Farms a optimisé les conditions de culture, contrôlé l'irrigation et réduit les coûts. Le système d'IA est également capable de faire en sorte que les produits atteignent les rayons des supermarchés dans les 24 à 48 heures suivant leur conditionnement, ce qui réduit considérablement le temps de transport et préserve la fraîcheur.

Malgré ses nombreux avantages, l'utilisation de l'IA dans l'industrie fruitière présente quelques inconvénients potentiels :

• Coût de la mise en œuvre: L'investissement initial dans la technologie de l'IA peut être élevé, ce qui peut constituer un obstacle pour certains agriculteurs et producteurs.
• Dépendance technologique: S'appuyer fortement sur l'IA et la technologie peut créer une dépendance qui peut être difficile à gérer, surtout en cas de problèmes techniques ou de défaillances.
• Maintenance et entretien: Les systèmes d'IA nécessitent une maintenance et des mises à jour régulières pour fonctionner efficacement, ce qui peut augmenter les coûts permanents et la complexité opérationnelle.
• Complexité d'utilisation: Certains agriculteurs peuvent trouver la technologie de l'IA difficile à comprendre et à utiliser, ce qui rend la formation et le soutien nécessaires.

Cultiver demain

De la sélection des graines à la maturation des fruits, l'IA modifie l'agriculture tout au long du cycle de vie des produits, de la ferme à ta table à manger. Elle aide les agriculteurs à surveiller la santé des sols, à prédire les meilleurs moments pour récolter et à trier les produits avec précision. En optimisant les ressources, en réduisant le gaspillage et en améliorant le rendement des cultures, l'IA rend l'agriculture plus efficace et plus durable. Malgré des défis tels que les coûts, la nécessité d'une expertise technique et la dépendance à la qualité des données, les avantages de l'IA font que ces défis en valent la peine dans de nombreux cas. C'est pourquoi de plus en plus d'agriculteurs adoptent l'IA.

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