Come l'intelligenza artificiale potrebbe trasformare l'agricoltura

Sono cresciuta ascoltando i racconti di mio nonno sull'agricoltura negli anni Sessanta. Parlava delle mattine presto, del lavoro incessante e del profondo legame che sentiva con la terra. La nostra famiglia ha coltivato questa terra per generazioni, tramandando non solo proprietà, ma anche un'eredità di resilienza e adattamento. Oggi, mentre cammino su questi campi, sogno un sistema di intelligenza artificiale generale (AGI) che possa insegnarmi tutte le complessità dell'agricoltura moderna, dalla salute del suolo alle tendenze del mercato. Ma per quanto questa visione sia allettante, solleva anche delle domande su ciò che desideriamo e su come prepararci a ciò che verrà.

Il paesaggio agricolo: Passato e presente, rischi e sfide

Nel 1945, l'agricoltura era la spina dorsale della forza lavoro mondiale. Oltre 50% della popolazione mondiale, circa 1,15 miliardi di persone, erano impiegate nell'agricoltura. Negli Stati Uniti, circa 16% della popolazione lavorava la terra. La produzione alimentare era ad alta intensità di lavoro e le comunità erano strettamente legate ai cicli agricoli. Gli agricoltori si affidavano alle conoscenze generazionali e il successo di un raccolto dipendeva tanto dall'esperienza e dall'intuizione quanto dal duro lavoro.

Oggi, meno di 2% della popolazione statunitense lavora in agricoltura. A livello globale, il numero è sceso a circa 27%, anche se la popolazione mondiale è salita a 8 miliardi. La meccanizzazione, i progressi tecnologici e la globalizzazione hanno aumentato la produttività, consentendo a un numero minore di persone di produrre più cibo rispetto al passato. I trattori hanno sostituito i cavalli, l'irrigazione automatica ha soppiantato quella manuale e la modificazione genetica ha migliorato la resa dei raccolti.

Tuttavia, questi progressi hanno introdotto nuovi rischi e sfide. Lo stratega geopolitico Peter Zeihan sottolinea la fragilità dei moderni sistemi agricoli di fronte alla deglobalizzazione. Sottolinea che l'agricoltura odierna dipende fortemente dal commercio internazionale per i fattori di produzione essenziali come fertilizzanti, carburante e attrezzature. Componenti chiave come i fertilizzanti azotati, potassici e fosfatici sono concentrati in regioni geopoliticamente instabili come Russia, Bielorussia e Cina.

Zeihan avverte che le interruzioni di queste catene di approvvigionamento potrebbero ridurre la produzione globale di calorie fino a un terzo. I Paesi che dipendono dalle importazioni potrebbero andare incontro a gravi carenze alimentari, con conseguenti instabilità politiche e crisi umanitarie. Il cambiamento climatico aggiunge un ulteriore livello di complessità, con modelli meteorologici imprevedibili che influenzano i raccolti e la disponibilità di acqua.

La carenza di manodopera e l'invecchiamento della popolazione agricola sono ulteriori preoccupazioni. Le generazioni più giovani stanno migrando verso le aree urbane, lasciando meno persone a gestire le aziende agricole. La pandemia COVID-19 ha messo ulteriormente in luce le vulnerabilità delle catene di approvvigionamento e la disponibilità di manodopera, causando ritardi e perdite.

Di fronte a queste sfide, sorge spontanea la domanda: Come possiamo costruire un sistema agricolo più resiliente e sostenibile per il futuro? Una risposta potenziale risiede nell'adozione di tecnologie avanzate come la robotica e l'intelligenza artificiale.

L'ascesa della robotica: Una potenziale soluzione

Negli ultimi anni si è assistito a una significativa accelerazione nell'adozione della robotica in agricoltura. Entro il 2023, lo stock globale di robot operativi raggiungerà 3,5 milioni di unità, per un valore di $15,7 miliardi. Questi robot svolgono compiti che vanno dalla semina e dal raccolto al monitoraggio della salute delle colture e delle condizioni del suolo.

L'intelligenza artificiale migliora questi sistemi robotici, consentendo loro di adattarsi ai cambiamenti dell'ambiente: una capacità cruciale in agricoltura, dove le condizioni sono raramente statiche. Le aziende stanno investendo in piattaforme che rendono la robotica accessibile anche a chi non ha competenze specifiche di programmazione. L'integrazione dell'intelligenza artificiale e della robotica affronta la carenza di manodopera e le interruzioni della catena di approvvigionamento, offrendo un modo per aumentare l'efficienza e ridurre la dipendenza dai mercati globali volatili.

Comprendere l'AGI e le sue implicazioni economiche

L'Intelligenza Artificiale Generale si riferisce a sistemi di intelligenza artificiale che possiedono la capacità di comprendere, apprendere e applicare le conoscenze in un'ampia gamma di compiti, proprio come un essere umano. Questo tipo di intelligenza è paragonabile alla Super Intelligenza. A differenza dell'IA ristretta, che è progettata per funzioni specifiche, l'IA può generalizzare l'apprendimento e adattarsi a nuove situazioni senza una programmazione esplicita per ciascuna di esse.

Economisti e tecnologi prevedono che l'intelligenza artificiale potrebbe rivoluzionare le industrie, portando a efficienze e innovazioni senza precedenti. L'industria manifatturiera, la sanità, la finanza e l'agricoltura sono sul punto di trasformarsi. Tuttavia, ciò solleva anche preoccupazioni circa la delocalizzazione dei posti di lavoro e la disuguaglianza economica. Il dibattito sul Reddito di Base Universale (UBI) ha preso piede come potenziale soluzione per sostenere coloro il cui lavoro potrebbe essere automatizzato dai sistemi AGI.

Il potenziale dell'AGI in agricoltura: Spunti da studi recenti

Ricerche recenti offrono spunti preziosi su come l'AGI potrebbe affrontare alcune di queste sfide. Nel documento "AGI per l'agricoltura di Guoyu Lu e colleghi dell'Università della Georgia, dell'Università della Florida e di altre istituzioni, gli autori esplorano il potenziale di trasformazione dell'AGI nel settore agricolo.

Applicazioni dell'AGI in agricoltura

Lo studio evidenzia diverse aree in cui l'AGI potrebbe dare un contributo significativo:

• Elaborazione delle immagini: L'intelligenza artificiale può migliorare compiti quali il rilevamento delle malattie, l'identificazione dei parassiti e il monitoraggio delle colture grazie a sistemi avanzati di visione computerizzata. Ciò consente di intervenire tempestivamente e di ridurre le perdite di raccolto.
• Elaborazione del linguaggio naturale (NLP): I sistemi AGI possono fornire risposte in tempo reale alle domande degli agricoltori, automatizzare il reperimento delle conoscenze e assistere il processo decisionale attraverso interfacce conversazionali.
• Grafici della conoscenza: Organizzando e strutturando grandi quantità di dati agricoli, l'AGI può supportare ragionamenti complessi e migliorare il processo decisionale in settori come la previsione della resa e l'ottimizzazione delle risorse.
• Integrazione robotica: I robot dotati di AGI sono in grado di eseguire compiti come la sarchiatura, la concimazione e il raccolto in modo più efficiente. Possono interpretare comandi vocali o di testo, migliorando l'interazione uomo-robot nelle aziende agricole.

Sfide e considerazioni

L'implementazione dell'AGI in agricoltura non è priva di ostacoli:

• Requisiti dei dati: I sistemi AGI richiedono quantità significative di dati etichettati, che possono essere difficili da ottenere a causa della variabilità degli ambienti e delle condizioni.
• Adattamento al dominio: L'AGI deve generalizzare l'apprendimento tra colture, regioni e pratiche agricole diverse, richiedendo algoritmi e modelli sofisticati.
• Implicazioni etiche e sociali: Devono essere affrontate le preoccupazioni relative alla delocalizzazione dei posti di lavoro, alla privacy dei dati e all'equa distribuzione dei benefici AGI.

Un altro studio, "L'intelligenza artificiale in agricoltura: Vantaggi, sfide e tendenze". di Rosana Cavalcante de Oliveira e colleghi, sottolinea l'importanza di un'adozione responsabile dell'IA. Il documento evidenzia la necessità di modelli di IA trasparenti e spiegabili di cui gli agricoltori possano fidarsi e sottolinea il ruolo delle parti interessate nel garantire che la tecnologia si allinei con gli obiettivi di sostenibilità.

Sogno ad occhi aperti: come potrebbe essere la Super Intelligenza nella mia fattoria

L'integrazione dell'AGI nell'agricoltura potrebbe potenzialmente affrontare molte delle sfide descritte da Zeihan e altri. L'AGI potrebbe ottimizzare l'uso dei fertilizzanti, riducendo la dipendenza da catene di approvvigionamento globali instabili. Migliorando l'agricoltura di precisione, l'AGI può aiutare gli agricoltori a prendere decisioni basate su dati che migliorano la resa e la sostenibilità.

Un giorno in fattoria con AGI

Immaginate di svegliarvi in azienda e di iniziare la giornata chiedendo ad AGI di gestire la domanda di sussidio annuale necessaria per ricevere i proventi della Politica Agricola Comune (PAC). AGI elabora in modo efficiente le pratiche, genera un elenco di compiti relativi alla conformità e li programma nel corso dell'anno.

Poi, l'AGI si assicura che tutti i robot umanoidi e su ruote siano sincronizzati e aggiornati. Nel vigneto, l'AGI comanda due o tre robot a energia solare per diserbare gli 1,5 ettari di uva Ugni Blanc. Non sono necessari pesticidi. Questi robot analizzano le viti alla ricerca di eventuali segni di muffa, interagendo autonomamente e riferendo al sistema AGI principale. In base alle loro analisi, l'AGI decide se spruzzare rame e altri prodotti approvati per l'agricoltura biologica, rispettando le severe normative francesi in materia.

L'AGI stabilisce quindi un piano per piantare 50 ettari di erba medica. Sceglie la coltura giusta in base alle analisi del terreno condotte automaticamente un mese prima, ai prezzi attuali delle materie prime e alle previsioni meteorologiche. L'AGI propone uno scenario completo, dall'acquisto delle sementi alla preparazione del terreno, alla semina, al raccolto e alla vendita. Gestisce anche i contratti con gli acquirenti di grano biologico.

I trattori intelligenti più pesanti vengono comandati per arare i campi di erba medica. L'AGI supervisiona anche un robot umanoide in grado di riparare altre macchine dell'azienda agricola, assicurando tempi di fermo minimi. Contemporaneamente, un drone analitico controlla il meleto, stimando la resa e prevedendo la data di raccolta ottimale.

Questa perfetta integrazione dell'AGI nelle operazioni agricole quotidiane illustra il potenziale di maggiore efficienza, sostenibilità e redditività.

Esplorare tre scenari futuri

Per navigare in questo complesso panorama, analizziamo tre scenari dettagliati che illustrano l'impatto dell'AGI sull'agricoltura:

Scenario 1: lo scenario dell'orrore - l'AGI disturba l'agricoltura in modo negativo

In questo futuro distopico, l'AGI si sviluppa rapidamente senza un'adeguata supervisione o linee guida etiche. Le grandi aziende agricole monopolizzano le tecnologie AGI, emarginando i piccoli agricoltori. I sistemi AGI privilegiano i profitti a breve termine rispetto alla sostenibilità ambientale, portando a un eccessivo sfruttamento delle risorse. La salute del suolo si deteriora e la biodiversità diminuisce con il prevalere delle monocolture.

I timori di Peter Zeihan si concretizzano con il crollo delle catene di approvvigionamento globali a causa delle tensioni geopolitiche. La dipendenza dai fertilizzanti importati porta a gravi carenze. L'ottimizzazione ristretta dell'AGI aggrava questi problemi, non riuscendo ad adattarsi alle interruzioni dell'approvvigionamento. La produzione alimentare crolla, causando fame e disordini sociali diffusi. I governi faticano a rispondere efficacemente e le comunità rurali sono devastate.

Stime della perdita di posti di lavoro

In questo scenario, la rapida automazione potrebbe portare a una significativa perdita di posti di lavoro in agricoltura. Attualmente, circa 27% della forza lavoro globale - circa 2,16 miliardi di persone - è impiegata in agricoltura. Se l'intelligenza artificiale e la robotica sostituiranno 20-50% di posti di lavoro nel settore agricolo nei prossimi 10-20 anni, come prevedono alcuni esperti, ciò potrebbe significare da 432 milioni a oltre 1 miliardo di persone sfollate in tutto il mondo. La mancanza di opportunità di lavoro alternative potrebbe esacerbare la povertà e la disuguaglianza.

Le conseguenze vanno oltre l'agricoltura. La disoccupazione aumenta con il trasferimento dei lavoratori agricoli, provocando una recessione economica. L'assenza di quadri normativi consente ai sistemi AGI di operare senza controllo, causando violazioni etiche come l'abuso di dati e la violazione dei diritti degli agricoltori. Il patrimonio culturale delle famiglie di agricoltori si erode, poiché le conoscenze generazionali diventano obsolete.

Scenario 2: lo scenario intermedio - Benefici uniformi in mezzo a cambiamenti globali

In questo caso, i vantaggi dell'AGI sono realizzati principalmente dalle nazioni e dalle aziende ricche che dispongono di risorse per investire in tecnologie avanzate. L'agricoltura di precisione migliora l'efficienza e la sostenibilità in queste regioni. Tuttavia, i Paesi in via di sviluppo e i piccoli agricoltori rimangono indietro a causa della mancanza di accesso e di infrastrutture.

La deglobalizzazione si intensifica e i Paesi si concentrano sull'autosufficienza. Le disuguaglianze globali aumentano e le preoccupazioni di Zeihan sulle vulnerabilità della catena di approvvigionamento persistono nei Paesi meno sviluppati. Mentre alcune popolazioni godono dei frutti dell'agricoltura potenziata dall'AGI, altre devono affrontare l'insicurezza alimentare. Il divario digitale si approfondisce e le comunità rurali nelle aree svantaggiate si riducono.

Stime della perdita di posti di lavoro

In questo caso, la delocalizzazione dei posti di lavoro avviene in modo disomogeneo. Nei Paesi sviluppati, nei prossimi 15-25 anni potrebbero essere automatizzati fino a 30% di posti di lavoro nel settore agricolo, che potrebbero interessare milioni di persone. Nei Paesi in via di sviluppo l'adozione potrebbe essere più lenta a causa dei vincoli infrastrutturali, ma la mancanza di investimenti potrebbe ostacolare la competitività, portando alla stagnazione economica e alla perdita indiretta di posti di lavoro.

Le disparità economiche portano a tensioni sociali sia all'interno delle nazioni che tra di esse. Le opportunità di lavoro si spostano verso ruoli incentrati sulla tecnologia, lasciando indietro chi non ha accesso all'istruzione e alla formazione. Gli sforzi per implementare l'UBI sono incoerenti, fornendo sollievo in alcune regioni ma fallendo in altre a causa dei vincoli economici.

Scenario 3: Il Grande Scenario - L'AGI guida la trasformazione positiva

Nella visione più ottimistica, l'AGI viene sviluppata e implementata in modo responsabile, guidata da considerazioni etiche e dalla collaborazione globale. L'accesso alle tecnologie AGI viene democratizzato attraverso investimenti in infrastrutture e istruzione.

L'AGI migliora le pratiche agricole sostenibili in tutto il mondo. Aiuta a ottimizzare l'uso delle risorse, a migliorare la salute del suolo e ad aumentare la diversità delle colture. Le preoccupazioni della catena di approvvigionamento di Zeihan sono mitigate dal fatto che l'AGI aiuta a sviluppare soluzioni locali per la produzione di fertilizzanti e la gestione del suolo. La sicurezza alimentare migliora a livello globale e le opportunità economiche si ampliano con l'emergere di nuovi posti di lavoro nella gestione e manutenzione del sistema AGI.

Stime della perdita di posti di lavoro

Mentre l'automazione riduce la necessità di lavoro manuale, emergono nuovi ruoli nella gestione e nella manutenzione dei sistemi AGI. Lo spostamento di posti di lavoro potrebbe essere limitato a 10-15% nei prossimi 20-30 anni, con un'attenzione particolare ai programmi di riqualificazione. La forza lavoro passa a posizioni più qualificate, mitigando i rischi di disoccupazione.

Studi come "Adozione responsabile dell'intelligenza artificiale in agricoltura". sottolineano l'importanza di coinvolgere le parti interessate nello sviluppo di sistemi di IA che promuovano la sostenibilità ambientale e l'equa distribuzione dei benefici. Modelli di IA trasparenti e spiegabili favoriscono la fiducia degli agricoltori e delle comunità.

L'integrazione dell'AGI porta a innovazioni in settori come la mitigazione dei cambiamenti climatici, con sistemi intelligenti che contribuiscono agli sforzi di sequestro del carbonio. L'AGI facilita la cooperazione globale nell'affrontare sfide come la scarsità d'acqua e la distribuzione delle risorse.

Conseguenze dell'AGI in agricoltura

Con l'integrazione dell'AGI nell'agricoltura, è fondamentale considerare le potenziali conseguenze, sia positive che negative, che potrebbero plasmare il futuro dell'agricoltura.

• Ristrutturazione economica: L'AGI potrebbe ridefinire l'economia agricola riducendo significativamente i costi di produzione e alterando le dinamiche del lavoro. L'efficienza aumenta, ma c'è il rischio di spostare posti di lavoro. Secondo le stime, nei prossimi 10-30 anni potrebbero essere automatizzati da 10% a 50% di posti di lavoro nel settore agricolo, con conseguenze per centinaia di milioni di persone a livello globale. La preparazione della forza lavoro attraverso l'istruzione e la riqualificazione diventa fondamentale.
  
• Impatto ambientale: L'AGI ha il potenziale per migliorare le pratiche sostenibili, riducendo gli sprechi e promuovendo la biodiversità. Al contrario, senza un'adeguata supervisione, potrebbe portare al degrado ambientale a causa dell'eccessiva ottimizzazione della resa rispetto alla sostenibilità.
  
• Privacy e proprietà dei dati: Poiché i sistemi AGI raccolgono grandi quantità di dati, sorgono domande su chi sia il proprietario di questi dati e su come vengano utilizzati. Proteggere i diritti degli agricoltori e garantire la trasparenza è essenziale per evitare abusi.
  
• Sicurezza alimentare globale: L'AGI potrebbe contribuire ad affrontare le carenze alimentari ottimizzando la produzione e la distribuzione. Tuttavia, se l'accesso all'AGI è disuguale, potrebbe esacerbare le disparità globali nella sicurezza alimentare.
  
• Cambiamenti culturali e sociali: Il ruolo dell'agricoltore potrebbe passare dalla coltivazione manuale alla gestione di complessi sistemi di intelligenza artificiale. Questo potrebbe portare alla perdita delle conoscenze tradizionali e alterare il tessuto sociale delle comunità rurali.
  
• Sfide normative: Elaborare politiche che bilancino innovazione e protezione è complesso. Le normative devono evolversi per affrontare questioni come l'uso etico dell'IA, la protezione dei dati e l'accesso equo.
  
• Dinamiche di investimento: I terreni agricoli diventano ancora più preziosi man mano che l'AGI ne aumenta la produttività. Investimenti di alto profilo, come l'acquisto di terreni agricoli da parte di Bill Gates, evidenziano la tendenza dell'agricoltura ad attrarre capitali significativi, con un potenziale impatto sui modelli di proprietà fondiaria e sulle considerazioni relative al ROI.

Il cammino verso il futuro: Bilanciare innovazione e responsabilità

Per orientarsi verso il grande scenario occorrono azioni deliberate e collaborazione.

• Sviluppo etico dell'AGI: La definizione di solide linee guida garantisce che i sistemi AGI siano trasparenti, responsabili e in linea con i valori umani. Ciò include la prevenzione dell'uso improprio e la protezione della privacy dei dati.
  
• Investimenti nell'istruzione e nelle infrastrutture: Fornire agli agricoltori di tutto il mondo l'accesso alle tecnologie AGI e la formazione per utilizzarle efficacemente contribuisce a colmare il divario digitale e a promuovere benefici equi.
  
• Rafforzare la resilienza della catena di approvvigionamento: Lo sviluppo di soluzioni locali per i fattori di produzione agricoli critici riduce la dipendenza dai mercati internazionali instabili, migliorando la sicurezza alimentare.
  
• Politiche e regolamenti di supporto: I governi devono adottare politiche che promuovano un accesso equo all'AGI, impediscano i monopoli e incoraggino pratiche sostenibili.
  
• Collaborazione internazionale: La condivisione di conoscenze e risorse a livello globale può attenuare le disparità e affrontare sfide come il cambiamento climatico e l'insicurezza alimentare.
  
• Coinvolgere le parti interessate: Il coinvolgimento di agricoltori, tecnologi, responsabili politici e comunità nello sviluppo e nell'implementazione dell'AGI assicura che la tecnologia sia influenzata da prospettive diverse.

Riflettere sull'importanza dei terreni agricoli

I terreni agricoli rimangono un bene vitale, non solo dal punto di vista economico, ma anche culturale e ambientale. Nel contesto dell'AGI, il controllo dei terreni agricoli e della tecnologia per coltivarli diventa ancora più significativo. Gli investimenti di alto profilo in terreni agricoli indicano il riconoscimento della loro importanza strategica e del potenziale ritorno sugli investimenti.

Per gli agricoltori a conduzione familiare come me, questo presenta sia opportunità che sfide. L'adozione dell'AGI potrebbe migliorare le nostre operazioni e garantire la competitività delle nostre aziende. Tuttavia, richiede un'attenta navigazione per evitare di essere messi in ombra da entità più grandi e per preservare i valori e le tradizioni che definiscono il nostro stile di vita.

Una riflessione personale

Mentre mi trovo nei campi che un tempo curava mio nonno, immagino un sistema AGI che possa guidarmi in ogni aspetto dell'agricoltura, combinando generazioni di saggezza con intuizioni all'avanguardia. Il fascino di uno strumento del genere è innegabile. Tuttavia, sono consapevole della necessità di essere cauto.

Dobbiamo stare attenti a ciò che desideriamo. Il potenziale dell'AGI in agricoltura è vasto, ma lo sono anche i rischi se procediamo senza lungimiranza e responsabilità. Prepararsi al futuro significa abbracciare l'innovazione salvaguardando gli elementi dell'agricoltura che sono essenziali per le nostre comunità e per l'ambiente.

I campi che coltiviamo sono più di una semplice terra; sono l'eredità di coloro che ci hanno preceduto e la promessa che facciamo alle generazioni future. Poiché l'AGI è pronta a rimodellare l'agricoltura, abbiamo l'opportunità e la responsabilità di guidarne l'integrazione in modo ponderato.

Bilanciando l'innovazione con le considerazioni etiche, investendo nelle persone quanto nella tecnologia e promuovendo la collaborazione attraverso i confini e le discipline, possiamo sfruttare il potenziale dell'AGI per il bene comune. È un viaggio che richiede saggezza, umiltà e un profondo rispetto sia per la tradizione che per il progresso.

Mi impegno a prepararmi per questo futuro, sperando di poter coltivare un mondo in cui la tecnologia rafforzi il nostro legame con la terra anziché diminuirlo. Dopotutto, l'agricoltura è sempre stata qualcosa di più di una semplice coltivazione; si tratta di nutrire la vita in tutte le sue forme.

Dalla fine del 2022 sto lavorando a un progetto ambizioso, agri1.ai, inizialmente progettato per semplificare e migliorare le operazioni della mia azienda agricola. La mia visione si è rapidamente ampliata e ora agri1.ai è stato creato per assistere migliaia di agricoltori in tutto il mondo. Questa piattaforma sfrutta l'intelligenza artificiale all'avanguardia per affrontare diverse sfide agricole, dal controllo dei parassiti all'analisi del suolo, dal processo decisionale basato sulle condizioni meteorologiche all'ottimizzazione della resa.

Con agri1.ai, gli utenti possono interagire con un'intelligenza artificiale che non solo fornisce risposte, ma si evolve con ogni interazione, imparando a conoscere le esigenze specifiche di ogni azienda agricola che supporta. Si tratta di un sistema adattivo, dotato di un'interfaccia basata sulla chat per un'assistenza personalizzata, di capacità di visione computerizzata per l'analisi delle immagini e persino di previsioni meteorologiche in tempo reale. In definitiva, l'obiettivo è spingere agri1.ai verso un'Intelligenza Artificiale Generale (AGI) per l'agricoltura, uno strumento potente che combina una vasta conoscenza dell'agricoltura con intuizioni pratiche e basate sui dati per migliorare la produttività in modo sostenibile.

Questa piattaforma incarna il mio impegno a sviluppare un'intelligenza artificiale che non solo supporti i singoli agricoltori, ma che abbia il potenziale per rivoluzionare l'agricoltura su scala globale, avvicinando la tecnologia alle radici dell'agricoltura.