近日,应多方邀请,著名农业自动化专家张勤教授在线进行了“Agricultural Cybernetics——The Need for a New Study in Agricultural Automation”(农业控制论-农业自动化新研究的必要性)的学术报告,共有100多位来自不同国家、学校、科研机构的研究人员参加。
农业控制论是一门新兴的科学领域,其目的是利用系统方法调节和优化农业生产系统。当前,在先进的信息化、互联互通和自动化等技术的支持下,农业生正在进入智产能生产时代。由于生物系统的性质,农业系统有其独特的结构和调控机制,迫切需要通过跨学科的方法来规范这些系统的结构、约束和可能性。面向新的挑战,农业控制论正在形成新兴的学科,本次报告围绕生物系统中的通信和控制过程的核心问题,介绍利用自动控制理论分析作物、动物、人类和机器对环境输入做出反应或调整的能力的前沿进展,农业控制论将促进农业生产的智能化水平升级,成为实施智慧农业的必要工具。
张勤教授以农业生产的目的、例子和发展变化为索引,以落实研究为产业中灌溉为例,引出农业生产的科学核心:系统,提出现在农业生产面临的一个主要挑战:缺乏支持自动化的科学手段。在灌溉的例子中,人们需要在上游有一定的进水流量的情况下,在较短的时间内对几块不同大小的田地进行串联灌溉。而根据经验虽然可以完成这项工作,但资源利用率低且效果并不尽如人意,由此得出农业自动化的必要性。自动化控制分为生产系统和控制系统,而系统受各种环境变量影响。故应抓住主要影响因素建立合适的系统模型,从而实现由灌溉计划到切实的灌溉控制,再将受环境影响而变化的生物量返回到灌溉计划分析应该做出的调整,完成整个自动化控制过程。
此外,张勤教授结合自己的专业知识,阐述其对智慧农业的理解,提出了当前农业自动化新研究的三大挑战:系统难直接观察、有限的可控窗口和智慧密集型业务。以及面对这些挑战,我们需要研究农业系统的 “可观察性”、“可控性”和“Date2Wisdon”,然后将“智慧”融入智慧农业中。农业控制论为农业生产过程中的控制和通信提供了一个统一的观点,它与遗传学、生产环境和管理以及如何使用资源密切相关。
报告结束后,在场师生就报告会及自己研究方向中的科技前沿问题与张勤教授进行深入研讨。此次报告会的举办让在场师生了解了智慧农业研究动态、拓宽了研究思路,有效开展了国际学术交流。
张勤教授作学术报告
报告人简介:
张勤(Qin Zhang)教授,1982年毕业于浙江农业大学(现浙江大学)农业机械专业,1987年于美国爱达荷大学获农业工程硕士学位,1991年于美国伊利诺伊大学获农业工程博士学位。之后在美国卡特彼勒公司担任高级工程师,直到1997后执教于美国伊利诺伊大学,2009年转至华盛顿州立大学工作。
现为华盛顿州立大学生物系统工程系农业自动化教授,精确和自动化农业系统中心主任,华盛顿州立科学院院士,国际农业与生物工程学会和美国农业与生物工程师学会的Fellow,CIGR(国际农业与生物工程委员会)的荣誉副主席,国际农业与生物工程委员会第三分会主席,农业工程顶级期刊《Computers and Electronics in Agriculture》主席主编,Club of Bologna会员,博洛尼亚俱乐部(农业机械化发展战略世界工作组)的正式成员,曾荣获约翰迪尔金奖以表彰他在农业和生物工程师领域研究所取得的杰出成就。西北农林科技大学、浙江大学、中国农业大学、上海交通大学等多所国内外大学的兼职教授或客座教授。
张勤教授目前主要从事农业机械自动化(如智能农机技术、农机机电一体化、农业机器人等)、农业自动化(如农业电子信息学、机载作物遥感系统等)的研究,取得了丰硕的成果,至今发表SCI论文127篇、200多篇会议论文并作会议报告,出版3本著作,获得10项美国专利。