Kas nulaužė skerdyklą? Kai fermas užvaldys robotai ir dirbtinis intelektas

Karvė. Kreditas: Roboiitgrs. Prieiga per Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0.

Saugumo analitikai 2021 m. gegužę perspėjo JAV žemės ūkio departamentą, kad kibernetinė ataka maisto tiekimo grandinėje gali sukelti daugiau chaoso nei COVID-19. Mažiau nei po mėnesio JBS, didžiausią pasaulyje mėsos perdirbėją, ištiko su Rusija susijusi išpirkos reikalaujančių programų ataka, kuri sužlugdė jos gamyklas, gaminančias beveik ketvirtadalį JAV jautienos ir maisto kitoms šalims. JBS sumokėjo 11 milijonų dolerių bitkoinų, kad vėl taptų svarbia grandimi maisto tiekimo grandinėje. Tada, po kelių mėnesių, įsilaužėliai pareikalavo 5,9 milijono dolerių iš Naujojo kooperatyvo, Ajovos grūdų kooperatyvo, kurio kompiuterių tinklas valdo milijonų vištų, kiaulių ir karvių šėrimo grafiką. Dešimtys tokių kenkėjiškų programų ir išpirkos programų atakų pastaraisiais metais buvo nukreiptos į maisto gamintojus, perdirbėjus ir pakuotojus. Ir praėjusį mėnesį FTB paskelbė naują perspėjimą, kad kibernetiniai nusikaltėliai dabar taikosi į ūkius ir maisto gamintojus kritiniais sodinimo ir derliaus nuėmimo sezonais.

Žemės ūkis šiandien susiduria su daugybe iššūkių, įskaitant klimato kaitą, darbo jėgos trūkumą, mažas maržas ir tiekimo grandinės problemas, kurias sukėlė karas Ukrainoje ir COVID-19. Internetinės duomenų sistemos, tokios kaip JBS ir New Cooperative, žada išspręsti kai kuriuos iš šių iššūkių didinant našumą. Jutikliai, registruojantys ir auginantys žemės ūkio duomenis internetu, padeda ūkininkams priimti sprendimus, kurie gali padidinti jų derlių minimaliomis sąnaudomis. Dirbtinis intelektas (AI) gali būti naudojamas aptikti žemės ūkio duomenų modelius, kurie padeda sumažinti brangias sąnaudas, pvz., trąšas, ir maksimaliai padidinti pasėlių derlių. Šios pažangios technologijos savo ruožtu gali padėti išmaitinti daugiau nei du milijardus žmonių visame pasaulyje, kurie kovojo su maisto stygiumi.

Vis dėlto, remiantis neseniai paskelbtame dokumente, greitai priėmus šias technologijas, kompiuterinės maisto sistemos gali būti pažeidžiamos įsilaužimams. Gamtos mašinos intelektas. Robotų ir dirbtinio intelekto projektuotojai žemės ūkyje turėtų įvertinti riziką ir sudaryti problemų, kurias galima pagrįstai numatyti, protokolus. Jei ne, jų išradimai gali sustiprinti socialinę ir ekonominę nelygybę ir pakenkti aplinkai.

„Jei AI pranašumai žemės ūkyje yra aiškūs, taip ir turėtų būti [their] susijusių galimų negandų“, – sakė pagrindinis šio straipsnio autorius Asafas Tzachoras.

Autonominių robotų ir dirbtinio intelekto nauda ir rizika ūkininkaujant. AI ir autonominiai robotai gali būti palaima žemės ūkiui. Pavyzdžiui, dirbtinis intelektas gali anksti aptikti ir diagnozuoti augalų ligas, o po to algoritmai gali nukreipti autonominius robotus spręsti problemas. Jis gali numatyti orą ir derlių, padėdamas ūkininkams planuoti. Jis taip pat gali automatizuoti žemės dirbimą, sodinimą, tręšimą, stebėjimą ir derliaus nuėmimą. Daugelyje šių užduočių jis lenkia žmones apdorojant, sintezuojant ir analizuojant realaus laiko žemės ūkio duomenis, susijusius su ūkininkų sprendimų priėmimu. Anot Tzachoro, algoritmai taip pat gali reguliuoti lašelinio drėkinimo tinklelius, valdyti viršutinį dirvožemio sluoksnį stebinčių robotų spiečius ir prižiūrėti piktžoles aptinkančius roverius, savaeigius traktorius ir kombainus. Ši praktika dažnai taupo išteklius, taupo darbo jėgą, sumažina nuostolius ir padidina pajamas.

Tačiau daugelis šių sistemų remiasi internetu, o tai reiškia, kad įsilaužėliai gali bandyti sutrikdyti šias skaitmenines maisto tiekimo grandines. Kibernetinės atakos gali trukdyti dirbtinio intelekto valdomoms mašinoms, skirtoms derliaus nuėmimui, pasėliams tikrinti arba trąšoms ir pesticidams tręšti. Tokie išpuoliai gali paveikti kiekvieną maisto tiekimo grandinės grandį, įskaitant augimą, perdirbimą ir platinimą.

„Mane žavi pažangos spąstų sąvoka“, – sakė Tzachoras apie savo motyvaciją atlikti tyrimą, – „…dinamika, kai įgyvendinant daug žadantį technologinį vienos problemos sprendimą netyčia atsiranda nauja ir daug blogesnė problema“.

Kartais grėsmė, netyčia ar tyčinė, kyla iš vidaus. Pavyzdžiui, kad savaeigė mašina galėtų išvažiuoti į lauką, ją turi suprogramuoti žmogus, kuris gali daryti klaidas. Visas pasėlis gali nukentėti, jei programa nukreipia autonominį robotą išberti nepakankamą vandens kiekį arba per daug herbicido, pesticido ar trąšų. Net kai prietaisas veikia taip, kaip numatyta, dėl prastos konstrukcijos maisto sistema gali būti pažeidžiama. Pavyzdžiui, belaidžiai jutikliai, aptinkantys kenkėjus, ir robotai, naudojantys chemines medžiagas, gali būti užprogramuoti taip, kad trumpalaikis pasėlių produktyvumas būtų prioritetinis, o ne ilgalaikė aplinkos sveikata ir vientisumas. Automatizuotas įdirbimas, kuris, kaip žinoma, kenkia viršutiniam dirvožemio sluoksniui, gali sustiprinti dirvožemio eroziją. Trumpai tariant, remiantis tyrimu, AI siauras dėmesys žemės ūkio derlingumui iš tikrųjų gali nepaisyti problemų, susijusių su kenkėjais, biologine įvairove ir tarša.

Kas naudojasi AI ir robotų pranašumais žemės ūkyje? Kai kurios žemės ūkio AI remiasi nacionalinių ir tarptautinių tyrimų institucijų saugomais duomenimis. Šie duomenys turi būti svarbūs, kad būtų naudingi. Tačiau, remiantis Tzachoro tyrimu, dešimtmečius šie instituciniai duomenys buvo sutelkti į pagrindines turtingų šalių kultūras, tokias kaip kviečiai, ryžiai ir kukurūzai. Daug sunkiau rasti didelius duomenų rinkinius, skirtus tokiems pasėliams kaip kinoja, manioka ir sorgai, kuriuos išaugino mažas pajamas gaunantys ūkininkai visame pasaulyje. Taip pat dažnai nepaisoma vietinių ūkininkų tvarių požiūrių į sodinimą, kenkėjų kontrolę ir derliaus nuėmimą.

„Tikėtina, kad smulkūs augintojai, auginantys daugumą ūkių visame pasaulyje ir maitinantys didelius vadinamųjų pasaulinių pietų plotus, negalės gauti šios su AI susijusios naudos“, – sakė Tzachoras. Net jei atitinkamų duomenų būtų, daug smulkių ūkininkų gyvena atokiuose regionuose, kur interneto prieiga, kuria remiasi skaitmeninimas ūkininkavimas, yra prasta. Dėl to augantis dirbtinio intelekto naudojimas žemės ūkyje gali padidinti atotrūkį tarp komercinių ir natūrinių ūkininkų.

Kai kuriais atvejais privatus sektorius ir NVO bendradarbiauja su nepakankamai aptarnaujamais žemės ūkio regionais, kad padėtų sumažinti šį technologijų atotrūkį. Pavyzdžiui, Afrikoje į pietus nuo Sacharos daugiau nei 60 procentų žemės sudaro smulkūs ūkiai, o 23 procentus BVP sudaro žemės ūkis. Ganoje privati ​​„Farmerline Group“ finansavo technologiją, kuri palaiko platinimo tinklus. „Manome, kad esame ūkininkų Amazonė… skaitmeninė ir fizinė infrastruktūra, maitinanti rinką, kuri leidžia prekėms ir paslaugoms judėti į kaimo vietoves ir iš jų“, – sakė „Farmerline“ įkūrėjas Alloysius Attah. TechCrunch. Už savo pastangas Attah buvo paskelbtas 2021 m. „Bloomberg“ naujosios ekonomikos katalizatoriumi.

Vis dėlto net ūkininkai, turintys prieigą prie skaitmeninių įrankių, susiduria su problemomis, teigia Diana Moss, Amerikos antimonopolinio instituto prezidentė. Ūkininkai, pasirašantys technologijų sutartis su didelėmis žemės ūkio biotechnologijų įmonėmis, dažnai atsisako savo teisių į duomenis, todėl susidaro vadinamoji „uždara pasėlių sistema“.

„Uždara apkarpymo sistema iš esmės sako: „Žiūrėk, jūs galite naudoti tik Monsanto produktus. Arba galite naudoti tik Dow produktus. „Didžiosios biotechnologijos kuria savo auginimo sistemas taip, kad jos nesuderintų su konkurentų technologijomis.

Kai ūkininkai prisijungs prie įmonės, kurioje saugomi jų duomenys, ir ūkininkai, ir vartotojai mokės didesnes kainas, sakė Mossas: „Tai prisideda prie labai, labai trapios žemės ūkio tiekimo grandinės.

Kaip galima sumažinti automatizuoto žemės ūkio riziką? Pažangios technologijos žemės ūkyje iš esmės nėra blogos ir yra pasirengusios duoti naudos. Be to, problemų kyla, kai žmonės nesugeba numatyti ir užkirsti kelią nenumatytoms jo naudojimo pasekmėms.

„Panašiai kaip skaitmeninių technologijų sektoriuje su Facebook, Amazon ir Google, viskas priklauso nuo kelių ar vieno dominuojančio žaidėjo, turinčio tikrai stiprių paskatų naudoti duomenis konkurencijai kontroliuoti, o tai daro žalą augintojams ir vartotojams“, – sakė Mossas. . „Susijungimų kontrolė ir griežtas antimonopolinis vykdymas iš tikrųjų yra atskaitos taškas norint visa tai kontroliuoti.

CGIAR, pasaulinė žemės ūkio tyrimų institutų mokslinių tyrimų partnerystė, skatina naudoti randamų, prieinamų, sąveikių ir daugkartinio naudojimo (FAIR) duomenų principus. Ūkininkai turėtų turėti galimybę turėti savo duomenis ir jais dalytis savo nuožiūra, nepakenkiant jų privatumui ir nesukeliant pavojaus saugumui. Tačiau norint demokratizuoti duomenis tokiu būdu, reikia sudėtingų kooperatyvų. Brookings pripažino, kad verta pamėgdžioti pastangas, įskaitant „Twiga Foods“ Kenijoje ir „Tanihub Group“ Indonezijoje, kurios abi skaitmenizuoja tiekimo grandinę nuo mažo ūkio iki stalo.

Tzachoras ir jo komanda taip pat siūlo naudoti „skaitmenines smėlio dėžes“, kuriose mokslininkai ir ūkininkai galėtų įvertinti riziką ir pateikti rekomendacijas dėl priežiūros prieš pradedant sistemoms pradėti veikti. Pavyzdžiui, Harpero Adamso universiteto laisvų rankų įrangos hektaras valdo hibridinę kibernetinę ir fizinę erdvę, kurioje jie išbando nenumatytas pasekmes.

Kaimo antropologai, taikomieji ekologai, etikai ir duomenų mokslininkai taip pat turėtų būti pakviesti bendradarbiauti su kompiuterių mokslininkais, kurie kuria darbo robotus ir AI žemės ūkiui, siūlo Tzachoras. Tai gali būti draudimo polisas nuo žalos aplinkai ir socialinės bei ekonominės nelygybės, atsirandančios dėl jų naudojimo.

Praėjusį mėnesį FTB perspėjo maisto ir žemės ūkio sektorių, kad kibernetiniai nusikaltėliai dabar savo atakas prieš pramonę laiko taip, kad sutaptų su kritiniais sezonais, tokiais kaip sodinimas ir derliaus nuėmimas. Tokie išpuoliai gali padidinti aukų norą mokėti išpirką, nes bet koks delsimas gali lemti nerealizuotą arba sugadintą derlių. FTB rekomendavo imtis veiksmų, kad būtų išvengta kibernetinių atakų, pvz., duomenų atsarginių kopijų kūrimas, kelių veiksnių autentifikavimo ir stiprių slaptažodžių naudojimas, antivirusinės ir antimalware programinės įrangos atnaujinimas ir atkūrimo plano kūrimas.

„Per pastaruosius dvejus metus buvo užregistruota apie 50 kenkėjiškų programų ir išpirkos programų atakų, nukreiptų į maisto gamintojus, perdirbėjus ir pakuotojus“, – sakė Tzachoras ir pripažino, kad iki šiol nė viena nebuvo katastrofiška. „Tai gali būti siejama su tuo, kad dar nesuteikėme didelės autonomijos mašinoms valdyti mūsų ūkius.

Leave a Comment