Прогнозы на основе ИИ для мелких фермеров

Для миллионов мелких фермеров от одного сельскохозяйственного сезона зависит, хватит ли семье еды, сможет ли она продолжать обучение детей в школе или окажется в долгах. Во всем мире почти 500 миллионов небольших семейных хозяйств⁠ обеспечивают средствами к существованию более двух миллиардов человек, многим из которых в случае неурожая не на что рассчитывать.

Поскольку изменение климата делает погоду все более непредсказуемой и экстремальной, мелким фермерам нужны своевременные и надежные прогнозы, чтобы принимать решения, защищающие их доходы и продовольственную безопасность. Однако для многих фермеров в странах с низким и средним уровнем дохода качественные прогнозы долгое время оставались недоступными — отчасти потому, что создание точных прогнозов погоды было непомерно дорогим, а их доставка требовала решения сложных организационных задач.

Последние достижения в области ИИ меняют ситуацию. Системы прогнозирования погоды на основе передового ИИ теперь не уступают традиционным моделям или превосходят их, требуя при этом гораздо меньше вычислительных ресурсов. Это позволяет значительно расширить охват более локализованных прогнозов и заранее предоставлять фермерам сведения, необходимые для защиты урожая, доходов и семей. А фермерские чат-боты и другие инструменты на основе ИИ делают взаимодействие с фермерами более эффективным.

Именно поэтому команда OpenAI Foundation по гражданскому обществу и филантропии инвестирует 60 млн долларов США, чтобы значительно расширить доступ к прогнозам погоды и распространения болезней сельскохозяйственных культур на основе ИИ. Такие прогнозы станут доступны большему числу фермеров в большем количестве стран и будут охватывать более широкий спектр погодных угроз и заболеваний растений. Эта информация, передаваемая через мобильные телефоны и другие каналы, поможет еще миллионам фермеров решать, когда сеять, собирать урожай и вносить удобрения, а также заранее принимать меры в связи с погодными рисками.

Этот инвестиционный портфель объемом 60 млн долларов США объединяет шесть выдающихся организаций: Чикагский университет⁠, Калифорнийский университет в Беркли⁠, Precision Development⁠, AIM for Scale⁠ (получает финансирование через Университет Нотр-Дам⁠), Digital Green⁠ и Международный центр улучшения кукурузы и пшеницы⁠ (CIMMYT). В тесном сотрудничестве с национальными и местными органами власти и учреждениями эти организации намерены в течение следующих трех лет поддерживать усилия государственных органов по предоставлению прогнозов погоды и распространения болезней сельскохозяйственных культур 100 миллионам мелких фермеров в Южной и Юго-Восточной Азии и Восточной Африке.

Цена неопределенности погоды

Мелкие фермерские хозяйства производят около трети мирового продовольствия, поэтому серьезные потери урожая могут угрожать продовольственной безопасности целых стран. Погода — одна из главных причин нестабильности доходов фермеров: ложное начало муссонных дождей может заставить их посеять слишком рано, после чего последующий засушливый период погубит урожай, а неожиданные дожди во время уборки могут испортить его еще до сбора. Исследование в шести странах Африки показало⁠, что в обычный год неблагоприятные климатические явления затрагивают около трети обследованных участков, сокращая национальное производство сельскохозяйственных культур в среднем на 29%. А спутниковые данные NASA показывают⁠, что по мере потепления планеты такие климатические явления усиливаются.

До появления ИИ точное прогнозирование погоды опиралось на численные модели, выполнявшиеся на дорогостоящих суперкомпьютерах. Поэтому метеорологические службы многих стран с низким и средним уровнем дохода практически не могли их использовать. Даже там, где такие прогнозы существовали, их часто не преобразовывали в полезную информацию, на основе которой фермер мог бы действовать.

Теперь передовой ИИ привел ко второй революции в прогнозировании погоды. Эти прогнозы создают модели ИИ, обученные на огромных массивах атмосферных данных. Сегодня они зачастую не уступают по точности традиционным моделям прогнозирования или даже превосходят их, используя лишь малую долю вычислительных ресурсов. Это открывает возможность массово создавать прогнозы, адаптированные для мелких фермеров в странах с низким и средним уровнем дохода, которым нужно решать, стоит ли и когда именно сеять, собирать урожай и вносить удобрения.

Эти достижения в области ИИ открывают несколько возможностей, которые в совокупности позволяют предоставлять мелким фермерам доступные прогнозы погоды:

1. Системы прогнозирования на основе ИИ помогают предсказывать погоду, затрачивая лишь малую долю средств, времени и вычислительных ресурсов, необходимых прежним системам.

2. Благодаря скорости и эффективности метеорологических моделей ИИ несколько лучших моделей можно объединить, чтобы получать более точные прогнозы, чем способна дать каждая из них по отдельности. Точность повышается еще больше, когда модели получают данные о местных природных условиях.

3. Исследователи-метеорологи могут дообучать модели ИИ для прогнозирования показателей, важных именно фермерам, например даты начала дождей достаточной интенсивности для посева. Это позволяет создавать практически полезные прогнозы, которые прежде были недоступны.

4. Голосовые сервисы, SMS и чат-боты на основе ИИ доставляют прогнозы непосредственно фермерам на их родном языке. С их помощью фермеры также могут сообщать, что в действительности произошло на их земле, оказался ли прогноз верным и помогли ли рекомендации справиться с угрозами для урожая.

Несколько рандомизированных исследований дают обнадеживающие свидетельства того, что своевременные прогнозы помогают фермерам принимать другие, более эффективные решения: менять выбор культур и сроки посева, а также структуру расходов и инвестиций. Такие решения могут повысить доходы и сократить потери урожая (Burlig и др., 2025⁠; Cole, Goldberg, Harigaya & Zhu, 2025⁠; Rudder & Viviano, рабочая статья⁠).

Как объединяются направления работы

Наши инвестиции в размере 60 млн долларов США объединяют организации, работающие на всех этапах — от создания прогноза до его получения фермером:

• Создание прогнозов погоды: Чикагский университет и Калифорнийский университет в Беркли помогут национальным метеорологическим службам адаптировать и внедрить в работу метеорологические модели ИИ для создания актуальных для фермеров прогнозов. Первые прогнозы будут охватывать начало и окончание муссонов, дожди в период сбора урожая, осадки в среднесрочной перспективе и экстремальную жару. Помимо погоды, CIMMYT будет развивать возможности прогнозирования распространения патогенов пшеницы, используя ИИ и данные наблюдения Земли от NASA для более раннего выявления вспышек заболеваний.

• Предоставление фермерам прогнозов и другой полезной информации: Precision Development будет сотрудничать с государственными органами и организациями гражданского общества, чтобы превращать прогнозы в практические рекомендации и передавать их фермерам по каналам, которым они доверяют. Digital Green интегрирует улучшенные прогнозы в FarmerChat — свое консультационное приложение для сельского хозяйства на основе ИИ, которым пользуются более 2,1 миллиона фермеров, — и будет передавать их отклики командам прогнозирования. Команды, отвечающие за доставку информации фермерам, будут проверять оформление и понятность сообщений, доверие к ним и последующие действия с помощью фокус-групп, A/B-тестов и оценки воздействия.

• Обеспечение устойчивости проекта: AIM for Scale будет сотрудничать с государственными органами и банками развития для создания партнерств и механизмов финансирования, необходимых для долгосрочной работы этих сервисов и их распространения на другие страны. Конечная цель — создать устойчивую общественную инфраструктуру, в рамках которой национальные метеорологические и сельскохозяйственные учреждения будут управлять сервисами, а государственные органы и банки развития — финансировать их дальнейшую работу.

Фонд выбрал эти организации благодаря их лидерству в соответствующих областях, опыту эффективного сотрудничества с местными государственными учреждениями и сообществами, доказанному положительному влиянию и способности совместно реализовать эту амбициозную инициативу. Наши инвестиции в размере 60 млн долларов США развивают и расширяют эту работу: добавляют новые возможности, включая прогнозирование болезней сельскохозяйственных культур, обеспечивают передачу прогнозов по новым каналам, которым доверяют фермеры, и помогают распространить проект на другие страны. Цель этой работы — своевременно предоставлять 100 миллионам фермеров более качественную информацию, помогая им избегать потерь и делать инвестиции, способные повысить и стабилизировать их доходы.

Следующий шаг — развить эти достижения с помощью передовых моделей ИИ, чтобы в больших масштабах создавать более точные прогнозы с учетом местных условий и доводить их до фермеров научно обоснованными методами. Нам еще многое предстоит узнать о том, какие методы работают. Системам прогнозирования погоды потребуются независимое сравнительное тестирование, обратная связь, оценка на местах и адаптация к различным странам и сельскохозяйственным культурам.

Часть более широкой работы OpenAI Foundation

Эта инвестиция стала второй инициативой OpenAI Foundation в рамках программы «Civil Society & Philanthropy». Наша цель — содействовать тому, чтобы преимущества ИИ были доступны людям и сообществам по всему миру, особенно там, где более совершенные инструменты, информация и общественно значимая инфраструктура способны улучшить основные услуги и расширить экономические возможности.

В рамках этой работы мы сосредоточимся на следующих направлениях:

• Применение ИИ в сфере основных услуг, где он может существенно повысить их доступность и качество результатов.

• Предоставление организациям гражданского общества инструментов, экспертных знаний и поддержки для ответственного внедрения ИИ.

• Создание общей инфраструктуры, чтобы успешные инструменты и накопленный опыт приносили пользу всему социальному сектору.

Развивая эту работу, мы продолжим взаимодействовать с сообществами, лидерами и разработчиками по всему миру. Чтобы связаться с нашей командой, напишите на адрес [email protected]⁠.