Prognozy oparte na AI dla drobnych rolników

Dla milionów drobnych rolników sezon wegetacyjny może przesądzić o tym, czy rodzina będzie miała dość jedzenia, będzie mogła nadal posyłać dzieci do szkoły, czy też popadnie w długi. Na całym świecie niemal 500 milionów małych gospodarstw rodzinnych⁠ zapewnia utrzymanie ponad dwóm miliardom ludzi, z których wielu nie ma żadnego zabezpieczenia na wypadek nieudanych zbiorów.

Ponieważ zmiana klimatu powoduje coraz gwałtowniejsze i bardziej skrajne zjawiska pogodowe, drobni rolnicy potrzebują terminowych, wiarygodnych prognoz, aby podejmować decyzje chroniące ich dochody i bezpieczeństwo żywnościowe. Jednak dla wielu rolników w krajach o niskich i średnich dochodach wysokiej jakości prognozy od dawna pozostawały niedostępne, częściowo dlatego, że tworzenie dokładnych prognoz pogody było niezwykle kosztowne, a ich dostarczanie — skomplikowane logistycznie.

Najnowsze postępy w dziedzinie AI zaczynają to zmieniać. Systemy prognozowania pogody wykorzystujące pionierską AI mogą dziś dorównywać tradycyjnym modelom lub je przewyższać, wymagając przy tym znacznie mniejszych nakładów obliczeniowych. Umożliwia to udostępnianie lokalnych prognoz na dużo większą skalę i zapewnia rolnikom wcześniejsze informacje potrzebne do ochrony upraw, dochodów i rodzin. Z kolei chatboty dla rolników i powiązane narzędzia oparte na AI zwiększają skuteczność i efektywność kontaktu z nimi.

Dlatego zespół Civil Society & Philanthropy w OpenAI Foundation inwestuje 60 mln USD, aby znacznie zwiększyć dostęp do prognoz pogody i chorób roślin opartych na AI — objąć nimi więcej krajów i rolników oraz szerszy zakres zagrożeń pogodowych i chorób upraw. Informacje te, przekazywane przez telefony komórkowe i inne kanały, mogą pomóc kolejnym milionom rolników wybrać właściwy moment siewu, zbiorów i nawożenia oraz z wyprzedzeniem reagować na zagrożenia pogodowe.

Portfel inwestycji o wartości 60 mln USD łączy sześć wyjątkowych organizacji: Uniwersytet Chicagowski⁠, UC Berkeley⁠, Precision Development⁠, AIM for Scale⁠ (finansowane za pośrednictwem Uniwersytetu Notre Dame⁠), Digital Green⁠ oraz Międzynarodowe Centrum Doskonalenia Kukurydzy i Pszenicy⁠ (CIMMYT). Ściśle współpracując z władzami i instytucjami krajowymi oraz lokalnymi, organizacje te zamierzają wspierać rządowe działania, których celem jest dostarczenie w ciągu najbliższych trzech lat prognoz pogody i chorób roślin 100 milionom drobnych rolników w Azji Południowej i Południowo-Wschodniej oraz Afryce Wschodniej.

Koszt niepewności pogodowej

Małe gospodarstwa rolne wytwarzają około jednej trzeciej światowej żywności, a duże straty w uprawach mogą zagrozić bezpieczeństwu żywnościowemu całych państw. Pogoda jest jedną z głównych przyczyn wahań dochodów rolników: pozorny początek monsunu może skłonić ich do zbyt wczesnego siewu, po którym susza niszczy uprawy, natomiast niespodziewane opady w okresie zbiorów mogą zniszczyć plony, zanim zostaną zebrane. Badanie przeprowadzone w sześciu krajach afrykańskich wykazało⁠, że w typowym roku niekorzystne zjawiska klimatyczne dotykają około jednej trzeciej badanych działek, ograniczając krajową produkcję roślinną średnio o 29%. Dane satelitarne NASA pokazują⁠, że wraz z ocieplaniem się planety takie zjawiska klimatyczne przybierają na sile.

Przed pojawieniem się AI dokładne prognozowanie pogody opierało się na modelach numerycznych uruchamianych na kosztownych superkomputerach. W rezultacie wiele urzędów meteorologicznych w krajach o niskich i średnich dochodach nie może z nich korzystać. Nawet tam, gdzie takie prognozy były dostępne, często nie przekładano ich na użyteczne informacje, na podstawie których rolnik mógłby podjąć działania.

Pionierska AI zapoczątkowała drugą rewolucję w prognozowaniu pogody. Prognozy te są opracowywane przez modele AI wytrenowane na ogromnych ilościach danych atmosferycznych. Obecnie często dorównują dokładnością tradycyjnym modelom prognostycznym lub je przewyższają, wymagając przy tym znacznie mniejszej mocy obliczeniowej. Otwiera to drogę do masowego tworzenia prognoz dostosowanych do potrzeb drobnych rolników w krajach o niskich i średnich dochodach, którzy muszą decydować, czy i kiedy siać, zbierać plony oraz nawozić uprawy.

Te postępy w dziedzinie AI umożliwiają zastosowanie kilku uzupełniających się metod, które pozwalają niedrogo prognozować pogodę dla drobnych rolników:

1. Systemy prognostyczne oparte na AI pomagają przewidywać pogodę znacznie mniejszym kosztem oraz przy dużo niższym nakładzie czasu i mocy obliczeniowej niż dotychczas stosowane rozwiązania.

2. Szybkość i wydajność modeli pogodowych opartych na AI pozwalają łączyć kilka najlepszych modeli i tworzyć dokładniejsze prognozy niż za pomocą każdego z nich osobno. Dokładność rośnie jeszcze bardziej, gdy modele uwzględniają lokalne dane środowiskowe.

3. Badacze meteorologii mogą dostrajać modele AI do parametrów istotnych dla rolników, takich jak data rozpoczęcia opadów na poziomie umożliwiającym siew. Pozwala to tworzyć prognozy przydatne w podejmowaniu decyzji, które wcześniej były poza zasięgiem.

4. Narzędzia głosowe, wiadomości SMS i chatboty oparte na AI dostarczają prognozy bezpośrednio rolnikom w ich językach. Rolnicy mogą też przekazywać informacje o tym, co faktycznie wydarzyło się na ich polach, czy prognoza się sprawdziła oraz czy porady pomogły im przeciwdziałać zagrożeniom dla upraw.

Wyniki kilku badań randomizowanych są obiecujące: gdy rolnicy otrzymują prognozy na czas, podejmują inne, lepsze decyzje — zmieniają wybór upraw i terminy siewu, wydatków oraz inwestycji — co może zwiększać ich dochody i ograniczać straty w plonach (Burlig i in., 2025⁠; Cole, Goldberg, Harigaya & Zhu, 2025⁠; Rudder & Viviano, artykuł roboczy⁠).

Jak łączą się te działania

Nasza inwestycja o wartości 60 mln USD łączy organizacje działające na całej drodze od opracowania prognozy do przekazania jej rolnikowi:

• Opracowywanie prognoz pogody: Uniwersytet Chicagowski i UC Berkeley będą wspierać krajowe służby meteorologiczne w dostosowywaniu i wdrażaniu modeli pogodowych opartych na AI, aby tworzyć prognozy przydatne dla rolników. Pierwsze prognozy obejmą początek i koniec monsunu, opady w okresie zbiorów, opady w perspektywie średnioterminowej oraz ekstremalne upały. Oprócz prognoz pogody CIMMYT zainwestuje w rozwój metod przewidywania występowania patogenów pszenicy, wykorzystując AI i dane NASA z obserwacji Ziemi do wcześniejszego wykrywania ognisk chorób.

• Dostarczanie rolnikom prognoz i powiązanych użytecznych informacji: Precision Development będzie współpracować z rządami i organizacjami społeczeństwa obywatelskiego, aby przekładać prognozy na praktyczne porady i przekazywać je rolnikom przez zaufane kanały. Digital Green zintegruje udoskonalone prognozy z FarmerChat — aplikacją doradczą dla rolnictwa opartą na AI, z której korzysta ponad 2,1 mln rolników — i będzie przekazywać ich opinie zespołom prognostycznym. Zespoły odpowiedzialne za dystrybucję będą badać konstrukcję i zrozumiałość komunikatów, zaufanie do nich oraz podejmowane na ich podstawie działania, wykorzystując grupy fokusowe, testy A/B i oceny wpływu.

• Zapewnienie trwałości działań: AIM for Scale będzie współpracować z rządami i bankami rozwoju nad budowaniem partnerstw i pozyskiwaniem finansowania niezbędnego do utrzymania tych usług oraz rozszerzania ich na kolejne kraje. Ostatecznym celem jest trwała infrastruktura publiczna, w ramach której krajowe instytucje meteorologiczne i rolnicze będą świadczyć te usługi, a rządy i banki rozwoju zapewnią finansowanie ich dalszego dostarczania.

OpenAI Foundation wybrała te organizacje ze względu na ich wiodącą pozycję w poszczególnych dziedzinach, doświadczenie w skutecznej współpracy z lokalnymi instytucjami rządowymi i społecznościami, udokumentowane rezultaty oraz zdolność do wspólnej realizacji tej ambitnej inicjatywy. Nasza inwestycja o wartości 60 mln USD rozwija i rozszerza te działania — wprowadza nowe możliwości, takie jak prognozowanie chorób roślin, łączy prognozy z nowymi zaufanymi kanałami oraz wspiera ekspansję do kolejnych krajów. Celem tych działań jest zapewnienie 100 milionom rolników lepszych informacji wtedy, gdy ich potrzebują, aby pomóc im unikać strat i podejmować inwestycje, które mogą przynieść wyższe, stabilniejsze dochody.

Kolejnym krokiem jest wykorzystanie dotychczasowych postępów i zaawansowanych modeli AI, aby na dużą skalę tworzyć dokładniejsze, bardziej lokalne prognozy oraz dostarczać je rolnikom sprawdzonymi metodami opartymi na dowodach. Nadal wiele musimy się nauczyć o skutecznych rozwiązaniach, a systemy pogodowe będą wymagały niezależnej analizy porównawczej, informacji zwrotnych, lokalnej oceny oraz dostosowania do poszczególnych krajów i upraw.

Element szerszych działań OpenAI Foundation

Ta inwestycja jest drugą inicjatywą OpenAI Foundation realizowaną w ramach programu Civil Society & Philanthropy. Chcemy pomagać w zapewnieniu dostępu do korzyści płynących z AI ludziom i społecznościom na całym świecie — zwłaszcza tam, gdzie lepsze narzędzia, informacje i infrastruktura służąca interesowi publicznemu mogą usprawnić podstawowe usługi oraz zwiększyć możliwości gospodarcze.

W ramach tych działań skupimy się na:

• Wykorzystaniu AI w podstawowych usługach, w których może ona znacząco poprawić dostępność i rezultaty.

• Zapewnianiu organizacjom społeczeństwa obywatelskiego narzędzi, wiedzy i wsparcia potrzebnych do odpowiedzialnego wdrażania AI.

• Budowaniu wspólnej infrastruktury, aby skuteczne narzędzia i zdobyta wiedza mogły przynosić korzyści całemu sektorowi społecznemu.

Rozwijając te działania, będziemy nadal współpracować ze społecznościami, liderami i twórcami rozwiązań na całym świecie. Aby skontaktować się z naszym zespołem, napisz na adres [email protected]⁠.