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【迎新季】大数据时代,如何运筹帷幄,决胜千里之外?

核心提示:9月27日晚,学生综合楼103内,灯光明亮,掌声不断,一场“青年科学家面对面”活动在此举行。植物科学技术学院李林教授、信息学院朱容波教授、工学院廖宜涛教授、公共管理学院曾晨教授与近60名新生一起,共话“大数据时代的沃野千里”。

南湖新闻网讯(记者 匡敏)“未来的农业将会是怎样的?““动植物不会说话,我们如何感知它们的生长需求?”“农业机械化究竟要解决哪些方面的问题?”“大数据时代,如何让数据为我所用?”……

青年科学家面对面活动现场(匡敏 摄)

青年科学家面对面活动现场(匡敏 摄)

9月27日晚,学生综合楼103内,掌声阵阵,师生融乐,一场“青年科学家面对面”活动在此举行。植物科学技术学院李林教授、信息学院朱容波教授、工学院廖宜涛教授、公共管理学院曾晨教授与近60名新生一起,共话“大数据时代的沃野千里”。

“农业+信息技术,能绘就怎样的图景?”

“从农业1.0到农业4.0,各个阶段的农业模式有什么特点?”活动伊始,李林教授结合自己的成长经历,带领新生们回溯了我国农业的发展历程。

李林教授与同学们分享自己的成长经历(匡敏 摄)

李林教授与同学们分享自己的成长经历(匡敏 摄)

“作为一名‘80后’,经历过食不果腹的饥荒年代,也见证了全面建成小康社会的历史时刻,可以说,我成长的每一步都烙下了我国农业发展的时代特征。”李林回忆说,到现在自己还清晰地记得,年幼时村民们面朝黄土背朝天的躬耕身影,那时候的农业以人力与畜力为主,生产技术较为落后,生产能力也较为低下。进入中学阶段,伴随着工业革命的发展,农业机械化工具不断出现,这也直接催生了农业2.0的到来。

“读大学时,因为开不好农机,所以另辟蹊径去辅修了计算机双学位,没想到弄巧成拙了。“李林笑着回顾自己大学时的经历。

正是在计算机领域的学习和实践,李林“误打误撞”地闯入了农业领域的新天地。研究生阶段,李林试着将计算机知识应用于农业领域,首创性地开发出了第一个玉米生物指纹图谱,促进了玉米种子鉴定相关工作。

“这段经历其实就有着显著的农业3.0时代特征,与机械化农业相比,农业3.0时代自动化程度更高,资源利用率、土地产出率、劳动生产率更大。”李林谈到,2016年7月,他从美国回到国内时,发现我国农业形态再次发生了巨变,以大数据、物联网、云计算、人工智能等为代表的现代信息技术在农业上有了广泛应用,这也意味着以无人化为特征的智慧农业时代,即农业4.0已经到来。

李林最后表示,智慧农业代表着未来农业的发展方向,他希望与同学们一道,把握时代机遇,用大数据、物联网等工具,以新的视角重新审视农业与生命科学发展中的问题,突破中国农业发展的瓶颈,为引领科技创新、行业发展和社会进步贡献自己的一份力量。

“如何让农作物与人类‘对话’?”

“大家小时候期盼过年吗?你们最期待过年时能做什么?”朱容波教授以贴近同学们生活的问题开篇,和同学们分享了三个成长中的故事。

朱容波教授与同学们分享交流(匡敏 摄)

朱容波教授与同学们分享交流(匡敏 摄)

朱容波回忆说:“小时候,过年最渴望的就是能吃上一顿猪肉,只可惜那时候物资紧缺,吃肉算是非常奢侈的愿望。”看着家里的猪仔,一个奇妙的想法在朱容波脑海中萌生,“如果猪可以和人对话该有多好,这样便能更加精心地饲养它,让它长得更快更好了。”

类似的想法还出现在一次蓖麻的种植过程中。小学三年级时,自然课程老师让同学们回家种植蓖麻,并观察和记录它的生长过程,因为一次疏忽,小心呵护成长的蓖麻便干枯而死,伤心之余,朱容波又想:“如果蓖麻会说话,告诉我它‘渴了’,是不是就能避免它的死亡呢?”

高中时,恰逢“武侠剧”大火,那时候的朱容波最大的愿望就是成为像电视剧中“扫地僧”一样的角色,年少时的他总爱思考:“扫地僧们虽名不见经传,但一出手便一名惊人,他们缘何能精准地预测武林高手会从哪个方向、用什么招式来攻击他,还能轻松地回击?”

成长过程中的三个愿望就这样深埋在朱容波心底,并逐渐成为了他日后开展科学研究的“灵感”之源。

进入大学后,朱容波开始思考,既然人可以很好的感受周围的一切,那么这种感知究竟靠的什么呢?是否可以模拟人类感知世界的方式,将其用于感知农作物的生长需求呢?带着这些猜想,朱容波逐渐踏入了“智能感知”领域的相关研究。

“尽管儿时的三个愿望还未完全实现,但我期待着和同学们一道,突破更多不可能,相信这一天已经不远了。”分享尾声,朱容波向同学们发出邀请,他期待着和同学们一起,瞄准农业中更多未知领域探索,真正实现让农作物与人类“对话”,为提升农业生产效率贡献力量。

“农业机械化要怎样解决中国农业问题”

“在中国人心中,油的地位仅次于主食,但是,大家知道我国每年进口的植物油占比有多大吗?”廖宜涛教授以问题导入,他结合自己的成长经历,围绕“创新”“分析”和“选择”三个关键词和同学们分享了自己的成长体悟。

廖宜涛教授与同学们分享自己的成长故事(匡敏 摄)

廖宜涛教授与同学们分享自己的成长故事(匡敏 摄)

“如果给你一把油菜籽,请你用人工播种方式将其均匀地播种到田间,大家有这个能力吗?”廖宜涛再次发问,同学们纷纷摇起头。廖宜涛回忆说,2007年,傅廷栋院士向团队提出了通过机械化实现每亩地精准播种150克种子,且后期不需要间苗和补苗的需求,围绕这一问题,团队在国外“气吸式”播种技术的基础上进一步创新,通过循环利用负压系统中的气流,发明了“油菜精量播种机”,不仅实现了油菜的精量播种,还获得湖北省科技进步一等奖。

廖宜涛告诉同学们,促进农机化和农机装备转型升级,除了要吸收发达国家的先进经验,还要结合中国农业发展的实际现状与问题不断创新,才能真正实现为民解忧。

“这三张图片中显示的是不同施肥深度的油菜种植效果,大家猜猜哪张图中油菜的种植效益最好?”廖宜涛的问题一出,同学们异口同声地答出“10cm”。廖宜涛告诉同学们,在试验中,团队确实发现施肥深度在10cm时种植效益最好,但一名博士生通过细心观察发现,施肥深度在15cm的油菜虽然产量不是最高的,但植株主根系更为发达,抗倒伏能力更强。正是得益于他的发现,团队后来研制出了油菜直播同步肥料分层施肥机,为种植出主根系发达、产量高的油菜提供了技术支撑。他告诉同学们,在学习和科研中,通过细心的观察、分析,往往能帮我们找到解决问题的突破口,甚至收获意想不到的惊喜。

谈及人生选择,廖宜涛回忆说,大学时代,自己将大把的空闲时间投入到了兼职工作中,而今面对智慧农业的大潮,不得不花费大量的时间和精力去弥补知识上的不足。他希望同学们认真做好大学里的每一个选择,不负韶华,为建设自己的美好未来而努力奋斗。

“如何让数据为我们所用?”

“同学们觉得什么是大数据?”“大家在哪些地方用到过大数据呢?”“许多人都容易沉迷于手机世界,大家有想过手机到底有什么魅力吗?”曾晨教授从生活中的数据说起,为大家描绘了数据感知的方式及其应用。

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曾晨教授与同学们共话“数据的感知”(匡敏 摄)

结合2020年初担任防疫志愿者的经历,曾晨谈到,每当疫情发生,有关人“流”信息的获取可能是最复杂的一环,如何发现哪些人与确诊病人有时空交集?政府部门应该用什么样的政策来精准防控疫情?2020年初,带着对这些问题的思考,她撰写了一份咨政报告,并得到了政府有关部门批示。

她动情地说:“尽管这些问题并非我从事的研究领域,但在当时的情境下,每个人都会想为疫情防控出一份力,所以就去做了。”她希望同学们无论来自哪个学院,学习哪个学科,将来从事研究时都要时刻想到国家和人民的需求,用顶天立地的研究成果,为服务国家战略贡献力量。

谈及天空中的数据感知,曾晨表示,利用遥感影像和智能化算法,我们不仅可以判断耕地的位置,还可以获取耕地的质量、数量、生态等信息,真正实现“决胜千里之外,运筹帷幄之中”。

“大家有听说过18亿亩耕地红线吗?”“这一数据又是如何得来的呢?”“你知道全球的耕地总面积有多少吗?”“我国国土空间的分布是怎样的?”“如何识别哪些地方的土地有耕作潜力呢”……曾晨的连续发问引起了同学们的兴趣,围绕这些问题,她为同学们介绍了大数据在土地评估和交易等方面的应用。

她希望同学们在大学期间学会感知数据,从海量数据中寻找科学规律,掌握筛选和加工数据的方法,让海量数据成为信息和知识,从而更好地为我所用。

新生与老师们互动交流(匡敏 摄)

一位新生与老师们互动交流(匡敏 摄)

“当前我国在智慧农业领域有哪些后发优势?又面临哪些挑战呢”在活动自由交流环节,来自农工2004班的一位新生提出了自己的思考。老师们认为,相较于国外,我国在智慧农业领域发展起步较晚,当前农业技术市场还不够成熟,还有许多关键的核心技术有待突破,但优势在于,我们拥有了更多经验和技术可以学习借鉴,且中国在人工智能领域的发展已经在世界上处于领先地位,凭借中国人的勤劳、勇敢和奋进精神,我们受制于人的时间不久了。

交流进入尾声,不少同学向四位老师请教“如何度过自己的大学生活”的建议。李林老师认为,首先要掌握扎实的学识,才能赢得选择未来的主动权。朱容波老师则建议大家尽快明确自己的人生目标,养成追求卓越的习惯,在打牢专业基础的同时学会一技之长,在与同学们的交往中学会团队协作。廖宜涛教授则认为,人工智能、大数据、物联网等必定会成为未来发展的趋势,他建议同学们在没有明确的目标时,可以抓紧时间多去学习计算机相关知识,紧跟时代步伐。曾晨建议同学们做好长期、短期和每日规划,在学有余力的情况下,多去尝试和探索,发掘自己感兴趣的事物,她希望同学们永远如乔布斯所说的那样“stay foolish,stay hungry”,在求学路上持之以恒、行稳致远。

审核:杨扬

责任编辑:匡敏