گرسنگی 840 میلیون نفر با ترکیب نانو و هوش مصنوعی در کشاورزی برطرف می گردد - چای قند پهلو

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، تقریباً 11 درصد از انتشار گاز های گلخانه ای در دنیا از کشاورزی ناشی می گردد. یکی از نگرانی ها، مربوط به انتشار اکسید نیتروژن است که 300 برابر دی اکسید کربن در ایجاد گرمایش کره زمین قوی تر است. حدود 70 درصد از انتشارات اکسید نیتروژن منبع انسانی از بخش کشاورزی تأمین می گردد. کود های نانویی پتانسیل باروری بیشتر محصولات را داشته و موجب کاهش انتشار اکسید نیتروژن می گردد.

یک مطالعه نو نشان می دهد که کشاورزی دقیق که در آن کشاورزان در زمان واقعی به تغییرات رشد محصولات با استفاده از فناوری نانو و هوش مصنوعی (AI) پاسخ می دهند، می تواند یک راه چاره عملی برای چالش های تهدیدکننده امنیت غذایی دنیای باشد.

تغییرات آب و هوایی، افزایش جمعیت، تقاضای رقابتی برای فراوری سوخت های زیستی و کاهش کیفیت خاک به معنای دشوارتر شدن شرایط برای تغذیه جمعیت رو به افزایش دنیا است.

سازمان ملل تخمین می زند که 840 میلیون نفر تا سال 2030 تحت تأثیر گرسنگی قرار بگیرند، اما محققان نقشه راهی را برای تلفیق کشاورزی هوشمند و فناوری نانو با قابلیت های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین تهیه نموده اند که می تواند به کاهش این چالش یاری کند.

یک تیم بین المللی از محققان به رهبری دانشگاه بیرمنگام با انتشار یافته های خود در نشریه Nature Plants، مراحل زیر را برای یاری گرفتن از هوش مصنوعی به منظور استفاده ایمن، پایدار و با مسئولیت پذیرتر از نانومواد تعیین نموده است:

سرنوشت طولانی مدت نانومواد را در محیط های کشاورزی درک کنید. اینکه چگونه نانومواد می توانند با ریشه، برگ و خاک برهم کنش داشته باشند.

ارزیابی تأثیر چرخه زندگی نانومواد در طولانی مدت روی زیست بوم کشاورزی مانند اینکه چگونه استفاده مکرر از نانومواد بر خاک تأثیر می گذارد.

اتخاذ رویکردی در سطح سیستم ها برای کشاورزی که قابلیت استفاده از فناوری نانو را داشته باشد. از داده های موجود در خصوص کیفیت خاک، عملکرد محصول و بازده استفاده از مواد مغذی (NUE) برای پیش بینی چگونگی رفتار نانومواد در محیط بهره ببرید.

از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی برای شناسایی ویژگی های کلیدی بهره ببرید که رفتار نانومواد را در محیط های کشاورزی کنترل می نماید.

ایزولت لینچ، استاد علوم نانو زیست محیطی در دانشگاه بیرمنگام می گوید: برآورد های فعلی نشان می دهد که نزدیک به 690 میلیون نفر در دنیا گرسنه هستند که تقریباً نه درصد از جمعیت کره زمین را در بر می گیرد. یافتن راه چاره های پایدار کشاورزی برای این مشکل، ما را ملزم می نماید که از رویکرد های نو جسورانه استفاده کنیم و دانش را از زمینه های مختلف مانند علوم مواد و انفورماتیک ادغام کنیم.

وی ادامه داد: کشاورزی دقیق، با استفاده از فناوری نانو و هوش مصنوعی، فرصت های مهیجی را برای فراوری پایدار مواد غذایی فراهم می نماید. ما می توانیم مدل های موجود برای چرخه مواد مغذی و بهره وری محصولات را با رویکرد های نانو انفورماتیک پیوند دهیم تا به بهبود محصولات و خاک یاری کنیم و عملکرد با اطمینان، پایدار و مسئولیت پذیر داشته باشیم.

یک تیم تحقیقاتی متشکل از متخصصان آموزشگاه نظامی یونان، در واری یونان به همراه شرکت نوامکانیکس (Novamechanics Ltd)، در نیکوزیا قبرس معتقدند که فناوری نانو پتانسیل زیادی برای تقویت کشاورزی از چهار طریق اصلی بهبود نرخ فراوری و عملکرد محصول، تقویت سلامت خاک و مقاومت گیاه، بهبود کارایی منابع، مانند کود و کاهش آلودگی، ایجاد گیاهان حسگر هوشمند که بتواند کشاورزان را از فشار های محیطی مطلع کند ارائه می دهد.

پنگ ژانگ می گوید: رویکرد های محاسباتی از جمله هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی نقش مهمی در پیشبرد پیشرفت کشاورزی با قابلیت استفاده از فناوری نانو خواهد داشت. چنین رویکرد هایی در حال حاضر شروع شده است. به دست آوردن پذیرش نظارتی برای ارزیابی ایمنی نانومواد، اجازه می دهد تا نانومواد ایمن را برای محصولات مصرفی و دارویی فراوری کنید.

وی در سرانجام گفت: ادغام هوش مصنوعی و فناوری نانو در کشاورزی دقیق نقش حیاتی در آنالیز عوامل طراحی نانومواد برای استفاده در کود و سموم دفع آفات برای اطمینان از حداقل تأثیرات بر سلامت خاک همراه با حداقل نانومواد به جای مانده در قسمت های بافت خوراکی خواهد داشت.