CCF YOCSEF保定举办技术论坛《人工智能赋能植物表型的机遇与挑战》
植物表型是指植物可观测的性状特征,包括形态结构、生长发育过程、生理生化特性以及对环境的响应等方面。国际上,植物表型算法以深度学习为主流,用于植物识别、胁迫分析等多领域,但依赖大规模标注数据。同时注重标准化,以解决数据和算法不一致问题。国内集成学习发展迅速,如随机森林adaboost算法提高了准确度,且国内企业如托普云农在算法研发上取得突破,实现了高精度三维重构和智能分析。但整体上,我国在植物表型算法的关键装备和核心算法方面,与国际先进水平仍存在差距。
基于这一背景,2024年12月17日下午,由中国计算机学会主办,CCF YOCSEF保定承办,河北省农业大数据重点实验室、农业遥感应用河北省工程研究中心协办的《人工智能赋能植物表型的机遇与挑战》技术论坛在保定市河北农业大学东校区信息科学与技术学院举办。
本次论坛由YOCSEF保定分论坛主席(2024-2025)、河北农业大学信息科学与技术学院副院长何振学和YOCSEF保定AC委员、保定学院李爱华担任执行主席。YOCSEF保定副主席(2024-2025)、北京青城博雅教育科技有限公司尹红涛担任线上主席。
论坛邀请了中国农业大学教授孙红、河北农业大学教授、国家优青马卫、河北农业大学教授王春山、北京信息科技大学副教授王涛、河北大学网络空间安全与计算机学院副院长蔡红云、北京航空航天大学高性能计算中心主任霍志胜作为参会引导发言和思辨嘉宾,并吸引了来自学术界和产业界40余人参会。
在引导发言阶段,中国农业大学教授孙红从作物感知技术发展驱动引入,到作物感知技术前沿发展,基于AI解决方案的作物感知多维特征研究,以及未来的作物感知检测方向,并给出了《多维作物信息感知关键技术与系统研究进展》。
紧接着,河北农业大学教授马卫分享了大白菜产业目前瓶颈及大白菜自然群体的遗传、变异,并提出未来可以将大白菜研究与作物感知技术结合,探索大白菜新品种培育,并给出了《大白菜功能基因组学研究》的报告。
最后,河北农业大学教授王春山讲解了蔬菜叶部病害识别现状,并提出了面临的挑战和方法创新以及成果的科学价值和意义,给出了《基于多模态数据与知识融合的开放环境蔬菜病害识别方法研究》的报告。
报告结束后,由CCF YOCSEF保定分论坛主席、河北农业大学信息科学与技术学院副院长何振学为三位引导发言嘉宾颁发感谢牌,并向他们为本次论坛活动所做出的贡献表示感谢。
引导发言环节结束,线下参会者进行了合影留念。
接着,论坛进入思辨环节。与会嘉宾们围绕“为适应不同地域、不同作物和不同生长周期的需求,如何平衡人工智能算法在植物表型中的精度和泛化能力?”“如何保护植物表型研究领域中的数据隐私和安全,防止数据泄露或被恶意利用?”以及“随大规模应用人工智能技术进行植物表型研究和育种是否可行?”三个议题进行讨论开展了热烈的讨论。
现场嘉宾从这三个议题展开思辨,表达自己的观点,参与现场思辨讨论的嘉宾还包括:河北农业大学信息科学与技术学院副院长刘博;YOCSEF保定AC委员、河北卓兴教学设备有限公司代表张畔;YOCSEF保定AC委员、丹青文化传媒公司卢胤;YOCSEF保定AC委员、保定职业技术学院冯士恩;YOCSEF保定AC委员、河北软件职业技术学院刘扬;中国电信甄聪;武汉谷丰光电科技有限公司代表李彬等。
针对第一个议题,与会者从多个角度进行了探讨,大家认为:从人工智能的泛化模型方面,评估其精度是通过构建通用大模型,大模型可以涵盖若干小模型,小模型可以针对不同需求去设计,大模型负责整体框架的实现。现阶段,可以将工业互联网的经验引用过来,对于基因数据、特征数据进行训练,其表征现场检测数据也可被利用,可以构建数据的关联关系去获得病虫害或是类似植物表征等信息。
针对第二个议题,与会者从多个角度进行了探讨,大家认为:采集、传输和访问几个关键环节是需要主要考虑的因素,对于植物表型研究在采集方面相关工作人员的保密意识相对薄弱应加强,传输方面可以采取一定的加密技术,访问方面可以通过加强等级保护测评来实现。针对植物表型数据依旧可以采用数据标签或者水印、机器学习、联邦学习的方法进行防范。
针对第三个议题,与会嘉宾积极发言讨论,大家认为:人工智能技术在植物表型研究和育种方面大规模应用可能带来的诸如提升效率、精准筛选优良品种等诸多优势,但同时也考量到可能面临的技术局限、成本投入、实际操作中的复杂情况等阻碍因素,仍需要进一步权衡利弊、完善配套条件,以更好地判断和推进其大规模应用。
以下是部分参与发言嘉宾:
思辨环节结束后,CCF YOCSEF保定分论坛主席何振学为三位思辨嘉宾颁发感谢牌,表示感谢。
最后,CCF YOCSEF保定分论坛主席、河北农业大学信息科学与技术学院副院长何振学作总结。
至此,本次CCF YOCSEF保定技术论坛顺利结束。
本次论坛活动得到河北农业大学青年教师学术沙龙,武汉谷丰广电科技有限公司,保定德丰电子科技有限公司的大力支持。