Predpovede využívajúce AI pre drobných poľnohospodárov

Investícia 60 miliónov USD prinesie za 3 roky predpovede počasia využívajúce AI 100 miliónom drobných poľnohospodárov.

Pre milióny drobných poľnohospodárov môže jedno vegetačné obdobie rozhodnúť o tom, či bude mať rodina dostatok jedla, či si bude môcť dovoliť ponechať deti v škole alebo sa zadlží. Takmer 500 miliónov malých rodinných fariem⁠ na celom svete zabezpečuje živobytie viac než dvom miliardám ľudí. Mnohí z nich pritom nemajú takmer žiadnu istotu, o ktorú by sa mohli oprieť v prípade neúrody.

Keďže zmena klímy spôsobuje čoraz väčšie a extrémnejšie výkyvy počasia, drobní poľnohospodári potrebujú včasné a spoľahlivé predpovede, aby mohli prijímať rozhodnutia na ochranu svojich príjmov a potravinovej bezpečnosti. Mnohí poľnohospodári v krajinách s nízkymi a strednými príjmami však dlho nemali prístup ku kvalitným predpovediam. Jedným z dôvodov bolo, že tvorba presných predpovedí počasia bola neúnosne drahá a ich poskytovanie logisticky náročné.

Najnovší pokrok v oblasti AI to mení. Systémy na predpovedanie počasia využívajúce prelomovú AI sa už dokážu vyrovnať tradičným modelom alebo ich prekonať pri zlomku výpočtových nákladov. Vďaka tomu možno vo výrazne väčšom rozsahu poskytovať lokálnejšie predpovede a poľnohospodári dostávajú informácie skôr, aby mohli chrániť svoju úrodu, príjmy a rodiny. Chatboty a súvisiace nástroje pre poľnohospodárov využívajúce AI zároveň zefektívňujú a skvalitňujú komunikáciu s nimi.

Preto tím Civil Society & Philanthropy nadácie OpenAI Foundation investuje 60 miliónov USD do výrazného rozšírenia prístupu k predpovediam počasia a chorôb plodín využívajúcim AI. Tieto predpovede sa tak dostanú do viacerých krajín, k väčšiemu počtu poľnohospodárov a budú pokrývať širšie spektrum hrozieb súvisiacich s počasím a chorobami plodín. Tieto informácie poskytované prostredníctvom mobilných telefónov a ďalších kanálov môžu pomôcť ďalším miliónom poľnohospodárov rozhodnúť sa, kedy siať, zberať úrodu či hnojiť a kedy konať v predstihu pred hrozbami počasia.

Toto portfólio v hodnote 60 miliónov USD spája šesť výnimočných organizácií: Chicagskú univerzitu⁠, UC Berkeley⁠, Precision Development⁠, AIM for Scale⁠ (financovanie získava prostredníctvom Univerzity Notre Dame⁠), Digital Green⁠ a Medzinárodné centrum pre zlepšovanie kukurice a pšenice⁠ (CIMMYT). V úzkom partnerstve s národnými a miestnymi samosprávami a inštitúciami chcú tieto organizácie počas nasledujúcich troch rokov podporiť úsilie vlád poskytovať predpovede počasia a chorôb plodín 100 miliónom drobných poľnohospodárov v južnej a juhovýchodnej Ázii a vo východnej Afrike.

Poľnohospodár sa stará o zelené pole pod dúhou; v diaľke vidno palmy a malé domy.

Cena neistoty počasia

Malé farmy produkujú približne tretinu svetových potravín a veľké straty úrody môžu ohroziť potravinovú bezpečnosť celých krajín. Počasie je významným zdrojom výkyvov príjmov poľnohospodárov. Falošný nástup monzúnu ich môže podnietiť k príliš skorej sejbe, po ktorej následné obdobie sucha zničí úrodu. Neočakávaný dážď počas žatvy ju zasa môže znehodnotiť ešte pred zberom. Štúdia v šiestich afrických krajinách zistila⁠, že v bežnom roku nepriaznivé klimatické javy zasiahli približne tretinu skúmaných pozemkov a znížili produkciu plodín v jednotlivých krajinách priemerne o 29 %. Satelitné údaje NASA navyše ukazujú⁠, že s otepľovaním planéty sa takéto klimatické javy zintenzívňujú.

Pred nástupom AI sa presné predpovede počasia opierali o numerické modely spúšťané na drahých superpočítačoch. Meteorologické úrady v mnohých krajinách s nízkymi a strednými príjmami ich preto väčšinou nemôžu prevádzkovať. Aj tam, kde takéto predpovede existovali, sa často nepretavili do užitočných informácií, podľa ktorých by poľnohospodári mohli konať.

Prelomová AI teraz odštartovala druhú revolúciu v predpovedaní počasia. Tieto predpovede vytvárajú modely AI trénované na obrovskom množstve atmosférických údajov. V súčasnosti sú často rovnako presné ako tradičné prognostické modely, prípadne ešte presnejšie, a potrebujú iba zlomok ich výpočtového výkonu. Otvára sa tak možnosť vo veľkom vytvárať predpovede prispôsobené drobným poľnohospodárom v krajinách s nízkymi a strednými príjmami, ktorí sa rozhodujú, či a kedy siať, zberať úrodu a hnojiť.

Revolúcia v predpovedaní počasia pomocou AI znamená, že vlády teraz môžu šíriť presné predpovede prispôsobené konkrétnym poľnohospodárskym potrebám farmárov. Tento nákladovo efektívny a dôkazmi podložený prístup môže poľnohospodárom poskytovať predpovede zohľadňujúce miestne podmienky aj rozhodnutia, ktoré musia prijímať.
—Michael Kremer, laureát Nobelovej ceny za ekonómiu za rok 2019 a akademický riaditeľ Development Innovation Lab na Chicagskej univerzite
Dve ženy a muž sa vonku medzi zelenými stromami spoločne pozerajú na smartfón.

Autor fotografie: Digital Green Foundation

Tento pokrok v oblasti AI prináša viacero prístupov, ktoré spoločne umožňujú poskytovať drobným poľnohospodárom cenovo dostupné predpovede počasia:

  1. Prognostické systémy využívajúce AI pomáhajú predpovedať počasie za zlomok nákladov, času a výpočtového výkonu, ktoré si vyžadovali tradičné systémy.

  2. Vďaka rýchlosti a efektívnosti meteorologických modelov AI možno skombinovať niekoľko najlepších modelov a vytvoriť presnejšie predpovede počasia, než by dokázal ktorýkoľvek z nich samostatne. Ich presnosť sa ďalej zvyšuje spracovaním miestnych údajov o životnom prostredí.

  3. Meteorologickí výskumníci môžu modely AI dolaďovať na ukazovatele prispôsobené poľnohospodárom, napríklad na dátum začiatku zrážok v intenzite umožňujúcej sejbu. Vďaka tomu možno vytvárať predpovede potrebné na rozhodovanie, ktoré predtým neboli dostupné.

  4. Hlasové služby, SMS a chatboty využívajúce AI poskytujú predpovede priamo poľnohospodárom v ich vlastnom jazyku. Poľnohospodári ich zároveň môžu využiť na priamu spätnú väzbu o tom, čo sa na ich pôde skutočne udialo, či bola predpoveď správna a či im odporúčania pomohli čeliť hrozbám pre plodiny.

Viaceré randomizované štúdie prinášajú sľubné dôkazy, že keď poľnohospodári dostanú včasné predpovede, prijímajú iné a lepšie rozhodnutia – menia plodiny aj termíny sejby, výdavkov a investícií. Tieto rozhodnutia môžu zvýšiť ich príjmy a znížiť straty úrody (Burlig a kol., 2025⁠; Cole, Goldberg, Harigaya a Zhu, 2025⁠; Rudder a Viviano, pracovný dokument⁠).

Miliardy ľudí v trópoch už príliš dlho nemajú prístup k relevantným a kvalitným predpovediam počasia. Táto investícia sľubuje poskytovať praktické informácie o monzúnoch, vlnách horúčav a zrážkach pomocou dôsledných metód podložených dôkazmi. V období rastúcej klimatickej premenlivosti tak môže zlepšiť živobytie ľudí.
—William Boos, riaditeľ výskumnej skupiny Boos Research Group na Katedre vied o Zemi a planétach na UC Berkeley

Ako jednotlivé časti tejto iniciatívy spolupracujú

Naša investícia vo výške 60 miliónov USD spája organizácie pôsobiace v celom procese od tvorby predpovede až po jej doručenie poľnohospodárom:

  • Tvorba predpovedí počasia: Chicagská univerzita a UC Berkeley podporia národné meteorologické úrady pri prispôsobovaní a zavádzaní meteorologických modelov AI do prevádzky, aby vytvárali predpovede relevantné pre poľnohospodárov. Úvodné predpovede budú zahŕňať začiatok a koniec monzúnu, zrážky súvisiace so zberom úrody, strednodobé zrážky a extrémne horúčavy. Popri počasí bude CIMMYT investovať do svojich kapacít na predpovedanie výskytu patogénov pšenice. Pomocou AI a údajov NASA z pozorovania Zeme tak bude možné odhaliť nákazy skôr.

  • Poskytovanie predpovedí a súvisiacich užitočných informácií poľnohospodárom: Precision Development bude spolupracovať s vládami a organizáciami občianskej spoločnosti, aby predpovede pretavili do praktických odporúčaní a poskytovali ich poľnohospodárom prostredníctvom dôveryhodných kanálov. Digital Green začlení zdokonalené predpovede do svojej poľnohospodárskej poradenskej aplikácie FarmerChat využívajúcej AI, ktorú používa viac než 2,1 milióna poľnohospodárov. Ich reakcie bude následne odovzdávať tímom pripravujúcim predpovede. Tímy zabezpečujúce poskytovanie informácií budú prostredníctvom diskusných skupín, A/B testov a hodnotení vplyvu skúmať podobu a zrozumiteľnosť správ, dôveru aj následné konanie.

  • Udržateľnosť tejto iniciatívy: AIM for Scale bude spolupracovať s vládami a rozvojovými bankami na vytváraní partnerstiev a financovania potrebných na dlhodobé poskytovanie týchto služieb a ich rozšírenie do ďalších krajín. Konečným cieľom je vybudovať trvalú verejnú infraštruktúru, v rámci ktorej budú služby prevádzkovať národné meteorologické a poľnohospodárske inštitúcie a ich ďalšie poskytovanie budú financovať vlády a rozvojové banky.

Dvaja muži stoja medzi banánovníkmi; jeden nesie trs banánov a druhý drží tablet.

Nadácia vybrala tieto organizácie pre ich vedúce postavenie v príslušných oblastiach, preukázateľné výsledky efektívnej spolupráce s miestnymi úradmi a komunitami v miestach ich pôsobenia, ako aj pre ich preukázaný vplyv a schopnosť spolupracovať na tejto ambicióznej iniciatíve. Naša investícia vo výške 60 miliónov USD nadväzuje na túto činnosť a rozširuje ju. Prináša nové možnosti, ako je predpovedanie chorôb plodín, prepája predpovede s novými dôveryhodnými kanálmi a podporuje rozšírenie do ďalších krajín. Cieľom je poskytnúť 100 miliónom poľnohospodárov lepšie informácie vtedy, keď ich potrebujú, a pomôcť im tak predchádzať stratám a investovať spôsobom, ktorý môže viesť k vyšším a stabilnejším príjmom.

V ďalšom kroku možno na tomto pokroku stavať pomocou pokročilých modelov AI, vo veľkom zvyšovať presnosť a miestnu relevantnosť predpovedí a poskytovať ich poľnohospodárom metódami podloženými dôkazmi. Stále sa musíme veľa naučiť o tom, čo funguje. Meteorologické systémy budú potrebovať nezávislé porovnávanie výsledkov, spätnú väzbu, miestne hodnotenie a úpravy podľa jednotlivých krajín a plodín.

Súčasť širšej činnosti OpenAI Foundation

Táto investícia je druhou iniciatívou OpenAI Foundation v rámci našej činnosti Civil Society & Philanthropy. Naším cieľom je prispieť k tomu, aby výhody AI pocítili ľudia a komunity na celom svete, najmä tam, kde môžu lepšie nástroje, informácie a infraštruktúra vo verejnom záujme skvalitniť základné služby a rozšíriť ekonomické príležitosti.

V rámci tejto činnosti sa zameriame na:

  • Využívanie AI v základných službách, v ktorých môže významne zlepšiť dostupnosť a výsledky.

  • Poskytovanie nástrojov, odborných znalostí a podpory organizáciám občianskej spoločnosti, aby mohli AI zavádzať zodpovedne.

  • Budovanie spoločnej infraštruktúry, aby úspešné nástroje a získané poznatky mohli byť prínosom pre celý sociálny sektor.

Pri rozvíjaní tejto činnosti budeme naďalej spolupracovať s komunitami, lídrami a tvorcami na celom svete. Náš tím môžete kontaktovať na adrese [email protected]⁠.