2024-09-15 15:17:03 英文原文

北卡罗来纳州罗利北卡罗来纳州立大学正在将人工智能与实验室和实地的植物科学结合起来，制定一项计划，帮助培养新一代领导者，以推动农业发展。

美国国家科学基金会 (NSF) 在五年内向该大学提供了 300 万美元，用于建立和开展可持续农业人工智能方面的全国研究生研究培训。该项目名为“国家研究培训 - 人工智能：利用人工智能和数据科学促进可持续农业的转化融合研究研究生培训”，简称为 GRAD-AID for Ag。

费耶特维尔州立大学 (FSU) 是关键项目合作伙伴。

目标包括在基础和应用植物科学的交叉领域推动人工智能技术的创新，同时帮助确保拥有一支熟练、多元化的劳动力队伍，能够解决农业可持续发展和食品方面的本地和全球挑战

该项目计划于 2025 年夏季迎来第一批研究生参与者。该项目将分两批共 21 名学生，第一批将于 2025 年开始，第二批将于 2027 年开始并获得两年的学费、杂费和津贴。

资金不仅来自 NSF 拨款，还来自北卡罗来纳州农业与生命科学学院 (CALS)、工程学院 (COE) 和执行副校长兼教务长办公室。

多元化的项目团队

该项目的首席研究员是北卡罗来纳州植物与微生物生物学系 (PMB) 和北卡罗来纳州植物科学计划（N.C.PSI）的教育和劳动力发展平台总监。

联合首席研究员是北卡罗来纳州安娜·斯特潘诺娃（Anna Stepanova），她也是 PMB 的；Cranos Williams，电气与计算机工程系和 PMB 系；和英语系和数据科学院的 Huiling Ding，以及费耶特维尔州立大学生物和法医学系的 Lieceng Zhu。

总共有 29 名来自 FSU 和北卡罗来纳州立大学的教授参加。来自北卡罗来纳州立大学的人员来自数据科学学院、CALS、COE 和自然资源学院。

应对复杂的农业挑战

Long 表示该计划将是培训中的重要一步学生解决农业挑战需要跨学科方法，将基础科学和应用科学与人工智能知识相结合。

农业的成功取决于我们生产能够耐受日益炎热、干旱和极端天气事件的植物的能力，同时朗解释说，增长所需的资源（例如土地和化肥）更少。这些事情不仅影响着人们的未来，而且影响着现在的生活，人工智能可以帮助我们克服这些挑战。

北卡罗来纳州 PSI 数据分析平台总监 Williams 表示同意。

他说，通过这次培训，学生群体将有机会利用人工智能和机器学习来弥合基础植物科学研究和应用植物科学研究之间的转化差距。这将增加数据科学工具的可及性和植物科学家的培训，并加速解决农业重大挑战所需的创新。

电气与计算机工程系教授埃德加·洛巴顿(Edgar Lobaton)表示，该计划将让学生更全面地了解人工智能在农业中的应用。

具有人工智能专业知识的学生将能够更好地了解农业中存在的挑战，并确定新的需求他补充道，植物科学方面的学生将接触到最先进的人工智能工具。

从现场和课堂到研究和解决方案

参与者将在北卡罗来纳州东部与农民、推广代理商和农业企业专业人士一起度过一周，了解更多有关他们遇到的农业挑战的信息，从而开始农业研究生援助。他们还将学习统计学、人工智能素养以及人工智能道德和社会影响方面的课程，并将参加在佛罗里达州立大学举办的客座讲座和研讨会。

该计划的核心将是一个顶点项目，学生将在其中工作团队与来自北卡罗来纳州立大学和佛罗里达州立大学的培训师一起寻求复杂农业挑战的解决方案。

每个团队将包括三名学生：一名学生学习人工智能或其他数据科学，另一名学生学习分子生物学或遗传学等基础植物科学，第三个是应用科学，将他们与农业实地研究联系起来。

跨学科联系

Long 表示，拥有能够跨学科有效沟通的理科毕业生是克服障碍的关键减缓了解决农业问题的科学进展。

正如她和她的合作者在 NSF 资助提案中所说，虽然基础研究和应用研究的进步推动了农业创新，但这些进步还未能满足对解决方案的需求不断增加。

合作者将这种短缺归因于主要在实验室工作的科学家与主要将研究成果转化为对种植者有用的解决方案的科学家之间的脱节。

例如研究小组写道，当植物面临恶劣条件的挑战时，在孵化器和温室中取得的基础植物科学发现并不总是能在实地发挥作用。这个问题的潜在解决方案已经以人工智能、机器学习和其他数据驱动方法的形式出现。

正如朗所说，如果现场专家和实验室专家之间有更多的接触，那么我们就可以使这种过渡更加顺利并且耗时更少。我相信，人工智能确实可以帮助实现这一转变。

朗说，这些方法已经在解决困扰农民的问题方面取得了进展，但还需要更多的合作研究。

定期与工程师合作的植物生物学家和遗传学家 Stepanova 表示，随着人工智能成为我们日常生活和职业生活中越来越重要的一部分，学生必须学会在课堂上正确利用新的人工智能工具和功能植物生物学也不例外：从植物物种识别和疾病分类到在复杂的实验数据集中寻找模式和预测田间试验的结果，我们都可以从快速发展的人工智能工具中受益，从而改善学生的教育经验或加速研究进展。

佛罗里达州立大学联系

为了鼓励招收来自不同背景的学生进入农业科学和农业研究生资助计划，该项目是建立在北卡罗来纳州立大学和佛罗里达州立大学之间现有关系的基础上。

参与者将有机会参加佛罗里达州立大学的研讨会和讲习班，为佛罗里达州立大学的学生提供更多了解农业科学职业机会的机会。

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佛罗里达州立大学生物与法医学系教授朱表示，该项目对于两个机构来说将是双赢。

这个项目最让我兴奋的是佛罗里达州立大学有机会她说，为北卡罗来纳州立大学的研究生提供了一个平台，让他们更深入地了解多样性以及少数族裔服务机构及其学生所面临的独特挑战和前景。

作为回报，北卡罗来纳州立大学毕业生学生将带来他们的研究成果和独特的学习经验以及将人工智能与生物学和农业相关研究相结合的先进知识，这将激励 FSU 学生学习和成长。

了解更多

有关该计划的更多信息或申请，请通过 [email protected] 联系 Terri Long。

Dee Shore，北卡罗来纳州立大学