新興科技於智慧農業之應用

講者／林裕彬（國立臺灣大學環境系統工程學系特聘教授）
彙整／《科學人》編輯團隊｜整理自2019.10.06〈科創講堂．科技農業〉

區塊鏈在智慧農業的應用

過去的農業仰賴農夫每日外出巡視農田，觀察作物是否缺水等各種條件，做適當的判斷與調整。工業化之後，農業機具幫忙分擔勞力。而到了今天，我們進入E-Agriculture的時代，能夠使耕作更為精準。

根據國際糧農組織的解釋，E-Agriculture是資訊與通訊科技（ICT）在農業的應用，例如在田間設置感測器，在家就可以接收資料；透過網路，可以了解植物狀況、天氣狀況；甚至從家中便可調控溫室，甚至自動化操作。透過手機和網路的連接，也讓各種資料上傳更為便捷。

在E化農業中，大數據和區塊鏈技術扮演重要角色。區塊鏈的特色是資料分散，但一有更動，整個網絡都會知道，因此資料不能被竄改。它也是透明的，從交易過程可以回溯過去歷史。鑑於這些特性，目前區塊鏈已經運用於產品的履歷溯源。在其他應用上，還可以優化農產品供應鏈、降低交易過程的費用、提供各項即時資訊，也因為農作資料清楚記錄，更有利於農業保險的加入和運作。

目前結合區塊鏈的全球農業熱點還不多，台灣也是其一，但預期不久的未來區塊鏈將會翻轉農業的面貌。

與知識和人工智慧結合

目前在實際操作上，已經可以把生產過程中的各種資料上傳，如作物品種、施用的肥料、農藥種類等。但光是如此，多數人仍不了解這些資訊背後的意義，因此知識圖譜（knowledge graph）的形成便很有幫助，也就是將各種不同訊息和知識串連，形成網路。例如品種和肥料的知識都可和履歷連結，因此整個網路不只包含履歷，更成為知識的履歷。林裕彬特別以台大出產的有機茶為例，示範知識和履歷結合的知識圖譜。

更進一步，當資料都已經存在於區塊鏈上時，可以透過人工智慧對這些資料進行學習，找到各項因子最好的參數，整個系統本身就能夠達到耕作知識的傳承。

利用區塊鏈監測環境

區塊鏈的另一項運用，是進行污染溯源。過去當我們發現污染，並不容易追溯真正的源頭。現在利用物聯網技術，在農業環境中設置感測器，透過即時資料回傳，並經過拓樸排序等計算，可以得知何處的污染物最多，回推污染物的源排放頭。藉由這樣的系統，實際上已有成功找到工廠排放污染物的例子，而該工廠也承認錯誤。

類似概念還可運用於水質即時監測、溫室控制等。將區塊鏈、人工智慧和知識結合，可使農業的產量和產值同時提升；從農場到餐桌的安全性也更有保障。

最後林裕彬補充，儘管科技發達，但利用這些工具還是要謹慎；例如提供不正確或不適當的資料給人工智慧，便無法增加農產品的產量和產值，反而帶來問題。農業專家認為，未來三到五年，新科技便會為農業展開全新的局面。台灣能否做到質的改變，是維持農業優勢最關鍵的因素。

(本文由教育部補助「AI報報─AI科普推廣計畫」取得網路轉載授權)