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Am 14. November 2023 hielt der Senatsausschuss für Landwirtschaft, Ernährung und Forstwirtschaft der Vereinigten Staaten eine Anhörung ab “Amerikanische Agrarinnovation: Nutzung von Technologie und künstlicher Intelligenz.”
Wir haben fünf Zeugen mit unterschiedlichem Hintergrund eingeladen, darunter Agrarforschung, Technologie, Investitionen, Hochschulbildung und Recht.
Ihre Standpunkte zur Anwendung von KI-Technologie in der Ausbildung, Bildung, politischen Unterstützung und Landwirtschaft sind für Länder weltweit wertvoll. Die Hauptgedanken ihrer Aussage sind nachstehend aufgeführt:
Jahmy Hindman ist Senior Vice President und Chief Technology Officer bei Deere & Unternehmen. Er ist außerdem Mitglied des Engineering College Advisory Council der Iowa State University, des Computer Science Advisory Council der University of Texas und des Executive Advisory Council von FIRST.
Perspektiven:
● Da die kontinuierliche Migration von ländlichen in städtische Gebiete anhält, werden Lösungen der künstlichen Intelligenz für die Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität in den Vereinigten Staaten immer wichtiger.
● Die Zukunft der amerikanischen Landwirtschaft wird jetzt durch Tools gestaltet, die den Landwirten eine datengesteuerte Entscheidungsfindung ermöglichen. Künstliche Intelligenz spielt eine entscheidende Rolle dabei, den Wert von Daten zu erschließen und sie in umsetzbare Erkenntnisse vor Ort umzuwandeln.
● US-amerikanische Landwirte würden von Anreizen profitieren, die ihnen den Zugang zu präzisen Technologien erleichtern. Wenn Sie über bevorstehende Agrargesetze nachdenken, berücksichtigen Sie bitte Vorschläge wie den Precision Agriculture Act (PRECISE Act) und den Precision Ag Loan Act.
● Wenn diese Technologien in die Hände amerikanischer Landwirte gelegt werden, steigert dies nicht nur die Produktivität und Rentabilität der Landwirte, sondern ermöglicht ihnen auch, ausreichend Nahrungsmittel, Treibstoff, Wohnraum und Kleidung zu produzieren, um die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren.
Dr. Mason Earles ist Assistenzprofessor an der University of California, Davis. Vor seiner akademischen Tätigkeit war Dr. Earles als Data Science Engineer bei Apple tätig, wo er Pionierarbeit bei der Entwicklung neuer Deep-Learning- und Computer-Vision-Tools im Hardware-Engineering leistete.
Perspektiven:
● Beispiellose Fortschritte bei Hardware und Software haben die Fähigkeit von Computerprogrammen mit künstlicher Intelligenz, aus komplexen realen Daten in Sektoren wie Landwirtschaft und Lebensmittelsystemen zu lernen, erheblich erweitert.
● Mit Blick auf die zukünftige Arbeitswelt haben allein im Jahr 2021 über 161.000 Personen in den Vereinigten Staaten einen Bachelor- und Master-Abschluss in Informatik erworben. Allerdings strebt nur ein kleiner Prozentsatz der Studierenden eine Karriere in der Landwirtschaft und Ernährung an, und das muss sich ändern.
● Um die Vereinigten Staaten zu erhalten’ Aufgrund seiner Position als weltweit führender Anbieter landwirtschaftlicher Innovationen empfehle ich dem Ausschuss dringend, die Finanzierung dieser nationalen Forschungsinstitute für künstliche Intelligenz fortzusetzen, vielleicht sogar auszuweiten.
Darüber hinaus sollten andere Finanzierungsquellen des US-Landwirtschaftsministeriums, die sich auf die Nutzung künstlicher Intelligenz zur Bewältigung landwirtschaftlicher Herausforderungen konzentrieren, beibehalten werden.
Dies ist der Weg, um mehr Forschungsinnovationen und die Zusammenarbeit mit der Industrie zu beschleunigen und mehr Informatik- und Ingenieurstudenten dazu zu inspirieren, bedeutende Herausforderungen im Agrarsektor mithilfe künstlicher Intelligenz und neuer Technologien anzugehen.
Sanjeev Krishnan ist Mitbegründer, Chief Investment Officer und Senior Managing Director von S2G Ventures. Er hat einmal bei CLSA Capital Partners, IFC, Global Environment Fund und JPMorgan gearbeitet. Darüber hinaus war er in verschiedenen Beiräten und Unternehmensvorständen tätig.
● Die im nächsten Jahrzehnt erwarteten Veränderungen in fast allen Branchen lassen darauf schließen, dass künstliche Intelligenz eine transformative Rolle spielen wird. In der Landwirtschaft birgt KI das Potenzial, bahnbrechende Lösungen anzubieten und durch die Einführung innovativer Ansätze zur Steigerung der Ernteerträge, zur Optimierung der Ressourcennutzung und zur Verbesserung des gesamten landwirtschaftlichen Managements einen erheblichen Mehrwert zu schaffen.
● Im Mittelpunkt dieser Entwicklung stehen Daten. Die robustesten und effizientesten KI-Lösungen werden diejenigen sein, die in der Lage sind, auf die besten Daten zuzugreifen und die effektivsten Methoden zu entwickeln, um diese Daten in geeignete Trainingsdatensätze umzuwandeln, um KI-Modelllösungen zu unterstützen.
● Die Digitalisierung der Agrar- und Ernährungssysteme befindet sich in einem frühen Stadium. Im Durchschnitt generiert ein Landwirt etwa 500.000 Datenpunkte pro Tag. Bis 2036 wird das täglich generierte Datenvolumen voraussichtlich um 800 % steigen.
● Trotz des rasanten Wachstums des Datenvolumens ist die Verbindung zwischen den heutigen Daten und vertrauenswürdigen Entscheidungstools nicht suboptimal, was unsere Fähigkeit einschränkt, auf der Grundlage gesammelter Informationen auf umsetzbare Erkenntnisse zuzugreifen und diese anzuwenden.
Der Einsatz von KI zur Analyse, Synthese und Anwendung landwirtschaftlicher Daten kann unmittelbare Auswirkungen auf verschiedene Aspekte der Landwirtschaft haben. Landwirte erhalten die Möglichkeit, die täglichen Veränderungen in zahlreichen dynamischen Bereichen zu bewältigen, indem sie ihnen die notwendigen Werkzeuge und Unterstützung zur Verfügung stellen.
Nach Schätzungen des US-Landwirtschaftsministeriums aus dem Jahr 2019 könnte die Ausschöpfung des vollen Potenzials der digitalen Agrartechnologie in großem Maßstab, einschließlich der Einrichtung der erforderlichen Infrastruktur, der US-Wirtschaft ein zusätzliches Gesamteinkommen von 47 bis 65 Milliarden US-Dollar pro Jahr bescheren.
Die schnelle Integration von KI in die Agrartechnologie zeigt, dass die potenziellen Vorteile deutlich größer sind als derzeit geschätzt. KI kommt Landwirten und der Gesellschaft in bestimmten Anwendungsfällen zugute und verbessert Effizienz, Produktivität und Nachhaltigkeit.
Dazu gehören Präzisionslandwirtschaft, Krankheits- und Schädlingserkennung, Roboterernte und -automatisierung, Viehüberwachung und -management, prädiktive Analysen und Markteinblicke sowie KI-gestützte landwirtschaftliche Drohnen.
● KI kann die Fähigkeiten und Wirksamkeit bestehender landwirtschaftlicher Technologien verbessern und technische Ansätze verbessern und verfeinern. Die Bereitstellung klarer, genauer und qualitativ hochwertiger Daten hilft dabei, ineffektive Methoden herauszufiltern und die Ressourcenzuweisung zu optimieren.
● Agrartechnologie, Daten, Analysen und künstliche Intelligenz spielen eine Rolle bei der Stärkung der Beziehungen und gemeinschaftlichen Bindungen zwischen Menschen, insbesondere bei der Förderung des Vertrauens zwischen Landwirten und Beratungsnetzwerken.
● KI kann große Datenmengen in Echtzeit erfassen, analysieren und identifizieren und so Agrarberatern oder Agronomen präzisere Empfehlungen und umsetzbare Erkenntnisse liefern und so ihre Belastung verringern.
● KI-gestützte Chatbots und virtuelle Assistenten können Landwirten in Echtzeit Ratschläge und Unterstützung bieten und Fragen im Zusammenhang mit Pflanzenmanagement, Schädlingsbekämpfung, Markttrends und mehr beantworten. Dies ist besonders wertvoll für Landwirte in abgelegenen Gebieten oder für diejenigen, die nur begrenzten Zugang zu landwirtschaftlichem Fachwissen haben.
Die Bundesregierung hat mehrere Möglichkeiten, sicherzustellen, dass die Vereinigten Staaten ihre Führungsrolle in der Agrartechnologie behalten und ihre Position als Weltmarktführer im Bereich der künstlichen Intelligenz in der Landwirtschaft festigen.
Es ist von entscheidender Bedeutung, gleichzeitig die Interessen der Landwirte und Interessengruppen zu wahren und gleichzeitig das Agrarsystem zu unterstützen.
Der Schlüssel liegt darin, ein angemessenes Gleichgewicht zwischen menschlicher Kontrolle und Aufsicht sicherzustellen und die immense Kraft der künstlichen Intelligenz zu nutzen, die unsere Welt neu gestaltet.
● Das Potenzial künstlicher Intelligenz in der Landwirtschaft effektiv und verantwortungsvoll nutzen: KI ist datengesteuert und die grundlegende Frage des Dateneigentums in der Landwirtschaft muss grundsätzlich angegangen werden.
● Ethische Richtlinien für den Einsatz von KI in der Landwirtschaft sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass KI-Systeme keine Vorurteile aufrechterhalten, dass Entscheidungsprozesse transparent sind und die Verantwortung für ihre Ergebnisse gewahrt bleibt.
Dies kann die Festlegung von Industriestandards für die Datenerfassung, -nutzung und -transparenz umfassen, um sicherzustellen, dass KI-Systeme zuverlässig und ethisch ausgerichtet sind und weder der Umwelt noch der Marktdynamik schaden.
Darüber hinaus kann eine Reihe von Benchmarks zur Validierung KI-gesteuerter Serviceerklärungen die Genauigkeit und Transparenz weiter unterstützen und als entscheidendes Instrument für den Aufbau von Vertrauen dienen.
Schließlich kann die Beteiligung an internationaler Zusammenarbeit zum Austausch von Wissen, bewährten Verfahren und regulatorischen Rahmenbedingungen im Zusammenhang mit künstlicher Landwirtschaft in der Landwirtschaft dazu beitragen, Standards zu koordinieren und die globale Ernährungssicherheit und die Rentabilität der Landwirte zu fördern.
● Förderung von Standards und Initiativen zum Austausch landwirtschaftlicher Daten: Die Förderung des Austauschs landwirtschaftlicher Daten zwischen Landwirten, Forschern und KI-Entwicklern ist von entscheidender Bedeutung, um die Leistungsfähigkeit innovativer Agrartechnologien und KI zum Nutzen der Landwirte zu nutzen.
Dies kann durch die Einrichtung landwirtschaftlicher Datenkooperativen oder -plattformen erleichtert werden, um Daten zu aggregieren und gleichzeitig die Privatsphäre des Einzelnen zu schützen.
● Verbesserung der digitalen Infrastruktur und Investitionen in die digitale Kompetenz, insbesondere für Kleinbauern: Die Verbesserung der digitalen Infrastruktur im ländlichen Raum kann dazu beitragen, die Sicherheit der Landwirte zu gewährleisten’ Zugang.
Darüber hinaus können Projekte zur Schulung von Landwirten und Landarbeitern im Umgang mit KI und verwandten Technologien durch die Zusammenarbeit mit Bildungseinrichtungen, Online-Kursen und Schulungsprogrammen vor Ort erleichtert werden.
Spezifische Initiativen zur Unterstützung kleiner und marginalisierter Landwirte bei der Einführung von KI-Technologie können Subventionen für den Erwerb von KI-Tools, finanzielle Hilfe und technische Unterstützung umfassen.
José-Marie Griffiths ist Präsident der South Dakota State University in Madison, South Dakota. Sie war Mitglied der National Security Commission on Artificial Intelligence (NSCAI), des National Science Board, des Information Technology Advisory Committee des Präsidenten und mehrerer anderer Bundesausschüsse.
Perspektiven:
● Während die Vereinigten Staaten den KI-Einsatz zur Innovation im Agrarsektor vorantreiben, sind sie mit wachsenden Cybersicherheitsrisiken und -herausforderungen konfrontiert. Für den sicheren, verantwortungsvollen und effektiven Einsatz von KI ist die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Industrie und Bundesinstitutionen notwendig.
● Während der Agrarsektor seit Jahrzehnten von Automatisierung und Innovation geprägt ist, erfordert der Einsatz von KI einen starken Schwerpunkt auf Sicherheit und die Nutzung vorhandener Fachkenntnisse und Technologien.
● Sowohl der öffentliche als auch der private Sektor müssen gemeinsam Cybersicherheitsrisiken angehen und dabei die Rolle der Wissenschaft bei der Entwicklung forschungsbasierter Lösungen nutzen, um den sicheren und effektiven Einsatz von KI in der Landwirtschaft zu gewährleisten.
● Die Wissenschaft spielt eine entscheidende Rolle bei der Förderung der nächsten Generation von KI-Talenten und trägt dazu bei, dass die Agrarindustrie in die nächste Wachstums- und Entwicklungsphase eintritt.
● Die Zusammenarbeit mehrerer Interessengruppen ist unerlässlich, um Cybersicherheitsrisiken gemeinsam zu begegnen, die Stärken der Wissenschaft bei der Formulierung forschungsorientierter Lösungen zu nutzen und die Entwicklung von KI in der Landwirtschaft voranzutreiben.
Todd J. Janzen ist Präsident von Janzen Schroeder Agricultural Law LLC und Projektadministrator der Ag Data Transparent Organization.
Perspektiven:
● Im Hinblick auf neue Technologien in landwirtschaftlichen Betrieben sollte sich die Politik auf die Schaffung eines fairen Wettbewerbsumfelds konzentrieren und nicht auf die Unterdrückung von Innovationen.
● Transparenz sollte bei jeder Datenerfassungsplattform immer im Mittelpunkt stehen, unabhängig davon, ob sie von privaten Unternehmen oder staatlichen Regulierungsbehörden betrieben wird.
Transparenz bedeutet nicht unbedingt, dass solche Informationen öffentlich zugänglich sein sollten, sondern vielmehr, dass Landwirte wissen sollten, welche Informationen von ihnen gesammelt werden und wie diese Informationen verwendet werden.
● Es gibt Raum für Verbesserungen bei der Datenerfassung des USDA. Der Agricultural Data Act (S.98) ist ein Beispiel für die Modernisierung der Datenerfassung und -nutzung des USDA.
Während das USDA schon seit langem landwirtschaftliche Daten über verschiedene Programme sammelt, liegen viele dieser Daten isoliert zwischen verschiedenen Behörden vor, was sie für politische Entscheidungsträger und Forscher weniger wertvoll macht.
Das Gesetz sieht vor, die Datensammlung des USDA zu aktualisieren, ein sicheres Datenzentrum zu schaffen und Interessengruppen und Forschern den Zugriff auf anonymisierte, vom USDA gesammelte Daten zu ermöglichen.
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