在第3届自主温室挑战赛期间，在水培温室系统中使用AI算法种植了第一次作物周期生菜

 

　　参加第三届自主温室挑战赛决赛的五支国际队伍已经完成了第一次试训。这些团队测试了他们的算法，并在生菜的第一个作物周期中获得了经验。团队现在为最后的作物周期做准备，以确定获胜者

 

　　第三届自主温室挑战赛的目标是在云平台上使用人工智能算法在两个作物周期中完全自主地种植生菜，质量好，资源和能源消耗少，并且在瓦赫宁根大学的实验温室中不受任何人为干扰布莱斯维克。
 

 

　　做了什么？

 

　　第三届自主温室挑战赛的第一个作物周期于2月2日开始，种植品种Salanova。五个团队（CVA团队、digital_cucumber团队、MondayLettuce团队、VeggieMight团队、Koala团队）参加了第一次试用实验，以测试他们的算法并获得经验。目标是最大化生菜种植的净利润。

 

　　每个团队在位于布莱斯韦克的瓦赫宁根大学与研究中心的高科技温室中拥有一个96平方米的隔间，配备标准气候传感器和设备。团队的算法必须确定温度、日光量和人造光、加热、二氧化碳浓度和种植相关参数（如作物密度）的设定点。视觉技术为团队提供在线状态信息。团队的算法安装在受保护的WUR服务器上的虚拟机上。温室数据通过LetsGrow和AzureCloud的数字接口接收。同时，算法自动将设定值发送回过程计算机，最终对实验温室的气候控制采取行动。
 

 

　　不同的策略导致有趣的学习

 

　　团队遵循不同的气候策略，不同的温度、同化额外的LED灯和二氧化碳应用。这导致了不同的生长持续时间、资源使用和生菜头重。例如，平均温度在18.9到21.9oC之间变化，每天的PAR光量在9.1到16.3mol/m2/天之间变化。作物间隔策略也各不相同，导致平均植物密度为24至38株/平方米。因此，生长持续时间各不相同：收获日期从3月10日到3月21日不等，收获时的平均植物重量从138克到320克不等。

 

　　除了重量，莴苣头的质量也是决定价格的重要因素。生菜头分为三类：A级用于生菜头重于245克，B级用于生菜头在220至245克之间，C级用于生菜头轻于220克和/或质量差，例如尖端烧伤或灰霉病。对于一些团队来说，尖端烧伤和灰霉病非常严重。实验表明，高辐射和温度水平与高水平的尖端烧伤有关。

 

　　参考作物在相对较低的温度(18oC)和低PAR水平(9.1mol/m2/d)下种植，导致尖端烧伤水平非常低且没有灰霉病。但是，它的A级生菜数量并不是最高的，并且达到目标生菜重量的生长持续时间更长（直到3月15日）。但是，参考是在相对较低的光照强度和相对较低的加热输入下生长的，这导致了最低的电力、消耗和成本。

 

　　自主种植的莴苣达到了所需的莴苣重量，电力成本高达3倍，其中大多数还具有较高的加热成本。由于生菜质量问题或大量资源使用，在第一轮试用中，团队尚未成功实现正净利润。
 

 

　　取得了什么成就？

 

　　所有团队都可以获得自主种植生菜的经验。团队的人工智能算法能够确定设定点并控制生菜种植。实现的控制、作物和气候测量产生了非常有价值的数据集和学习成果，团队可以使用这些成果来改进他们的算法。WUR将使用来自所有隔间的数据，为团队提供更新的温室和作物计算机模拟环境，以便在接下来的几周内训练和改进他们的算法。