世界は現在、地球上のおよそ70億人を養うのに十分な食糧を生産している。それでも、2050年には人口がさらに20億人増えると予想されており、すべての人に食料を供給するには、世界の作物生産量をさらに60％増やす必要があると推定されている1。
今日、食品廃棄物、労働力不足、気候変動といった問題が、この需要を満たすための大きな障害となっている。植物の病気や害虫の蔓延による廃棄物は、世界の食料生産のおよそ20％から40％を占め、毎年2900億ドルにのぼる2。
地球の土地資源に関する世界的な評価では、土地の4分の1がすでに高度に劣化しており、8％は気候変動による中程度の劣化があることがわかった3。水の消費は農家にとって重大な問題となる。人口増加のために栄養価の高い食料を生産し続ける一方で、この減少しつつある資源に配慮しなければならないからだ。
こうした課題の一部を相殺するために、農業業界は人工知能（AI）とモノのインターネット（IoT）の技術革新に目を向けている。AIを活用することで、農家はデータ主導型になり、農業の物理的な要求の一部を緩和し、コストを削減し、より大規模で高品質な収量を生産し、土地と資源を効率的に最大化することができる。
農業におけるAIの市場シェア
米国では2021年末時点で87％の農業事業者がAI技術を使用していると報告されており、 、前年比73％増の採用率となっている4。生産と持続可能性のために不可欠なツールとして、この新興技術の利用が有効であることを示している。
Mordor Intelligence社のレポートによると、農業分野のAI市場は2023年に17億ドルと評価され、2028年には年平均成長率22.55%で47億ドルに達すると予想されている5。
この技術の普及は、農家が植物の病気や土壌の質などの専門家でなくても、効果的な決定を下すための洞察を与える、直感的でデータ駆動型のアプリケーションのおかげである。
アグテックの実例
米国だけでも、生産上の問題を解決するために、AIを活用した農業スタートアップ企業が200社近く登場している6。 ここでは、農家を支援するためにAI技術を活用している企業の例をいくつか紹介する：
ファームバイブス.AI
マイクロソフトが提供するデータベースのプラットフォームであるFarmerVibes.AI8は、センサー、衛星、航空画像などの複数の情報源からデータを抽出し、農地の首尾一貫した画像を作成する。農家はこのデータを使って、表土が侵食されている土地や、洪水や降雨による水を保持する水路など、その地域の土壌と水の長期的な持続可能性を特定することができる。これによって農家は、生産と資源において最高の見返りが得られる方法で土地を植え、利用することができる。
ディミトラ
この世界的なAgtech企業9は、限られた規模で農作物を生産する零細農家を支援することを使命としている。ディミトラは政府、政府機関、NGO、営利団体と提携し、同社の「コネクテッド・ファーマー」プラットフォームを発展途上国で無料で利用できるようにしている。ブロックチェーン技術に基づいて構築されたこのアプリは、モバイル技術、IoTデバイス、ドローンや衛星画像、高度な農業研究、ゲノミクスを利用している。データ主導のアプローチにより、農家は経費を削減し、リスクを軽減し、作物の収穫量を増やすことができる。
ジョンディア
この農業界の有名企業10は、衛星画像を活用して、作物をより効果的に監視し、圃場の状態を評価し、作物の収量を向上させるための資源配分を改善している。ディア社のソリューションは、宇宙ベースのデータを使用して、植物の健康状態、栄養レベル、土壌水分の変動を測定し、農家が作物の保護、施肥、灌漑に関してデータに基づいた決定を下すのを支援する。
さらに、同社は20年にわたるAI開発の成果である初の完全自律走行トラクターを発表した。農家はタブレットでこの車両を遠隔操作でき、24時間で最大325エーカーの耕作が可能で、農家は時間とリソースを他の作業に振り向けることができる。
AI支援農業における懸念事項
世界的な食糧供給の需要に応えるためのAIの進歩は、倫理的にも重要な問題を提起している。
労働者の交代
イノベーターは、技術の進歩と農業労働者の福祉や生活とのバランスを取らなければならない。彼らの多くはすでに脆弱であり、低技能職に依存している。離職した労働者の公正な移行を確保し、再教育プログラムを提供し、AIによる自動化によって生じる可能性のある社会経済的不平等に対処することは、不可欠な考慮事項である。
技術学習曲線
農民は、特に資源に乏しい地域の農民は、こうした技術革新を効果的に活用するための研修や支援を公平に受けられなければならない。この懸念に対処できなければ、農業生産性と所得の格差がさらに拡大し、脆弱な農業コミュニティが不利な立場に置かれる可能性がある。
コストのかかる投資
新技術の初期費用が高額になると、排他性と不平等性の問題が深刻化し、そのような技術革新の費用を捻出するのに苦労する小規模農家や周縁化された農家に過度の負担がかかる可能性がある。
農業におけるAIの可能性
世界の食糧生産の将来を脅かす問題は相当なものである。AI技術を統合することで、水や肥料の節約、作物の収量の増加、病気や害虫の蔓延の防止、ローカライゼーションやサプライチェーンの効率改善による食品廃棄物や温室効果ガス排出量の削減などの効果が期待できる。倫理的配慮と公平性を念頭に置いてAIソリューションを採用することで、新興企業や既存企業は、小規模農家や発展途上国にこうした技術へのアクセスを拡大し、増大する世界的な栄養需要を満たすことができる。
Ambiqの貢献
データを分析したり、他のIoT機器との接続ポイントとして機能するスマートセンサーなど、さまざまなソースからデータを収集するには、バッ��リー寿命を消耗しない信頼性の高い推論電力が必要です。Ambiqの超低消費電力サブスレッショルド電力最適化技術（SPOT®）プラットフォームと各種システムオンチップ（SoC）は、消費電力を抑えながらより多くの処理を行う必要があるセンサーやエッジデバイス向けの実績あるソリューションです。これらは、1回の充電で数週間、数カ月、あるいは数年使用できるAI対応リチウム電池駆動デバイスの中核をなすものです。
参考文献
1 将来の食糧は十分か？| 2023
2 害虫から作物を守る研究者｜米国国立食品農業研究所 (USDA.GOV)｜ 2023年2月6日
3 土地の劣化と水不足が世界の食糧生産を脅かす – 国連｜国連ニュース｜2011年11月28日
4 米国農業ビジネスの87%が現在AIを利用している – AgriNews｜2021年12月6日
5 AI市場規模とシェア分析 – 産業調査レポート – 成長動向 (mordorintelligence.com)| 2023
6 AIは農業にどのように登場するか｜2023年2月2日
7 Fermata｜農業用AI病害虫検知｜2023年
8 FarmVibes.AI – マイクロソフトリサーチ｜2022年10月6日
9 ディミトラ｜2023
10 ジョン・ディア｜2023
