AIを活用したレタスの生育予測システムを本格運用

2021/09/13

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日立ソリューションズ東日本とトップリバーは9月10日、「AIを活用したレタスの生育予測システム」をトップリバーの御代田農場および富士見農場で本格運用を開始したと発表した。

両社は農林水産省が公募する「スマート農業技術の開発・実証プロジェクト」において、「データを活用した農業経営をモデル化し、データに基づき安定的に収益をあげることができる次世代農業人)スマートファーマ―)育成」の実証を、令和元年度および令和2年度の2カ年で実施した。

同実証プロジェクトの取り組みのひとつである「AIを活用したレタスの生育予測システム」について、生産者であるトップリバーでの実証の結果を受けて、トップリバーの御代田農場、富士見農場において本格運用を開始した。

仲卸や食品加工業者などの実需者と直接契約を行い決まった日に決まった量を確実に出荷する契約出荷においては、生育予測により出荷日を予測し、生産ロスを最小限に抑えながら約束した出荷量を確実に生産することが重要。

これまでは、生育予測の手法として、生産者の経験則に基づいた数値を登録する方式が採用されていたが、長い経験が求められ、年毎の気象条件の変動に左右されやすいという問題があった。また、葉齢の測定など植物生理に基づいた方式も導入が検討されているが、導入前後に専門家による一定期間をかけた調整(フィッティング作業)が必要であるため、導入の難易度が高いという課題もあった。

AI AIを活用したレタスの生育予測システム 日立ソリューションズ東日本 スマート農業 トップリバー

AIを活用した予測イメージ。

今回新たに開発した「AIを活用した生育予測システム」は、過去2年間の気象メッシュ情報(約1km四方の気象データ)と生育日数のデータを利用し、気象の変化による生育日数の変化や生育に影響を与えるパラメータをディープラーニングで学習させることにより、時期毎の生育日数を自動算出する方式を採用した。

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予測日と実績の表示 作業実績ガントチャート(トップシステムクラウド)
定植日(苗を植えた日:緑)、AIによる生育予測結果(黄色)、トップリバーで活用している従来の予測システムによる生育予測結果(水色)、生産者の経験と勘による生育予測結果(ピンク)の3つのパターンに合わせて、収穫日の実績(赤)を表示。従来の生育予測システムの予測精度は±4.6日、生産者の勘と経験による予測は±3.1日、AIによる予測精度は±1.9日となっており、AIによる生育予測が高い精度を示している。

同システムは、従来のシステムと比較して、専門的な知識を必要とせず、かつ短期間での導入が可能だ。さらに、実際の定植日と生育予測による収穫予定日がガントチャート形式で一覧表示が可能なため、生育予測による出荷量の見通しが一目で把握でき、将来の過不足の情報が把握可能となっている。

従来の経験則に基づく生産者の予測値は、収穫予測日と実際に収穫した日の差が±3.1日だったが、同システムで予測した結果、2021年4月~6月の予測精度は、±1.9日(収穫予測日と実際に収穫した日の差)と、高い精度を実現しているという。今回の予測結果は、従来の手法と比較して、長い経験を必要とせず、専門家による一定期間のチューニング作業が不要であるにもかかわらず高い精度が得られており、この結果を受け、昨年度の実証先であるトップリバー御代田農場および富士見農場において本格運用を開始したとのこと。

今後、「AIを活用した生育予測システム」は、レタスを始めとする葉物野菜での適用を開始したほか、さらに多品目、多品種への拡大を予定している。また、日立ソリューションズ東日本では、同システムに加えて、計画的な生産を支える生産マネージメント技術、販売先とのスムーズな需給調整を実現するクラウドサービス、生産現場で導入しやすい農業情報登録システム、農業企業の従業員の成長を支える人材育成システム、それらを統合して提供し、企業的農業の実現を支援するプラットフォームの構築を目指すとしている。

日立ソリューションズ東日本
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