Dinsdag 14 augustus klonk het startschot voor de Autonomous Greenhouses Challenge. Vijf internationale teams strijden tijdens deze wedstrijd de aankomende vier maanden voor het beste teeltresultaat, terwijl ze komkommers kweken met kunstmatige intelligentie in autonome kassen. Bijzondere bijkomstigheid is dat de deelnemende teams de teelt op afstand moeten regelen. Gedurende het hele teeltproces mag er geen menselijke interventie in de kas plaatsvinden.
Het doel van de Autonomous Greenhouses Challenge is om teeltkennis die niet overal ter wereld aanwezig is om te zetten in algoritmen. Hierdoor moet het in de toekomst mogelijk zijn om computers de teelt automatisch te laten regelen.
Eigen algoritmes
Ieder team heeft 96 vierkante meter ter beschikking in de faciliteiten van de Business Unit Glastuinbouw van Wageningen University & Research (WUR) in Bleiswijk. Hiermee moeten ze proberen om met zo min mogelijk input aan water, voeding en energie een maximale output (productie) te realiseren. De deelnemende teams hebben voor aanvang van de teeltwedstrijd al delen van hun eigen algoritmes geschreven en hiermee uitgangsinstellingen als temperatuur, lichthoeveelheid, CO2-concentratie en bemesting bepaald. Hetzelfde geldt voor een aantal teeltgerelateerde parameters, zoals plant- en stengeldichtheid.
Zelflerende software
De teams mogen zelf sensoren en camera’s installeren die een deel van de teeltgegevens meten. De sensoren sturen informatie door aan de aangesloten computersystemen, waardoor de systemen het klimaat en de bemesting in de kas kunnen aansturen. De deelnemers verzamelen alle data op afstand en mogen de algoritmen voor hun software constant bijstellen. De software past daarbij waar nodig zelf uitgangspunten als de temperatuur aan, omdat het doel van de challenge is dat zelflerende software de beslissingen van de telers geleidelijk overneemt.
‘Stappen zetten’
WUR Glastuinbouw schreef de teeltwedstrijd samen met internetbedrijf Tencent uit. “We verwachten dat de voedselproductie in de glastuinbouw verder kan worden verbeterd door meer kunstmatige intelligentie toe te voegen”, aldus Silke Hemming, hoofd onderzoeksteam Tuinbouw Technologie. “Via deze unieke uitdaging maken we verbindingen met internationale partners waardoor we grote stappen kunnen zetten op dit gebied. Daar zullen ook de Nederlandse telers -die mondiaal voorop lopen op het vlak van teeltkennis- van profiteren.”
Hogere productie
Volgens Hemming zorgen de resultaten van de Autonomous Greenhouses Challenge ervoor dat telers meer afgewogen informatie hebben die als basis kunnen dienen voor betere beslissingen. Wereldwijd zal de inzet van kunstmatige intelligentie volgens Hemming nog meer impact hebben. “In veel landen is nauwelijks kennis van complexe plantproductie aanwezig. Kunstmatige intelligentie kan helpen om ingewikkelde beslissingen te nemen, waardoor tellers met minder middelen lokaal groenten en fruit kunnen produceren. Die hogere opbrengst en productie is nodig, aangezien de wereldbevolking blijft groeien.”
Referentiekas
Om de teeltresultaten van de deelnemende teams te kunnen toetsen aan de resultaten van de authentieke wijze van komkommerteelt, doet er ook een referentiekas mee aan de challenge. Hierin kweken de teeltchef van WUR Glastuinbouw en een aantal Nederlandse telers komkommers op de oorspronkelijke wijze. Hemming geeft aan dat een opkweekbedrijf de komkommerplanten voor de deelnemers heeft opgekweekt. Personeel van het proefbedrijf van WUR Glastuinbouw zetten de planten in de aangewezen kassen.
Komkommer
Aan het einde van de teeltwedstrijd vergelijkt WUR de opbrengsten, waardes, bijhorende kosten en een aantal duurzaamheidsfactoren van de oogst van de deelnemende teams met die van de referentiekas. De keuze voor komkommer is een bewuste keuze, laat Hemming weten. “Komkommer groeit snel en in vier maanden tijd kun je daardoor veel informatie vergaren. Wanneer je iets verkeerd doet tijdens het teeltproces, zie je dat direct aan het gewas terug.”
Begeleidingsteam
Een begeleidingsteam van WUR Glastuinbouw staat de teams bij met de benodigde digitale informatie. Zij delen informatie met de teams via een interface van LetsGrow.com, een van de tech-partners van WUR. Via hetzelfde platform sturen de deelnemers hun uitgangsinstellingen door. Medewerkers van WUR geven standaard gewasinformatie zoals het oogstgewicht door aan de teams en oogsten de gewassen wanneer de tijd daar is.
Puntentoekenning
Een internationale jury bewaakt het proces en kent de punten toe aan de teams. De meeste punten zijn te behalen met de mate van maximalisatie van de nettowinst. Daarnaast krijgen deelnemers punten voor duurzaamheid. Hierbij moet gedachten worden aan het energie- en waterverbruik, het CO2-gehalte en het gewasbeschermingsmiddelenverbruik. Verder ontvangen teams punten voor het gebruik van kunstmatige intelligentie. Hierbij staan de vragen hoe autonoom de teams uiteindelijk hebben geteeld en hoe realistisch het is om dat systeem op grote schaal toe te passen centraal.
‘Spannende wedstrijd’
Hemming verwacht een spannende wedstrijd. “De teams gaan allemaal verschillend te werk. Zo heeft het ene team het zwaartepunt liggen op de kunstmatige intelligentie en het andere gaat meer uit van de teeltkennis. We zullen hoe dan ook veel kennis opdoen voor een andere manier van telen in de toekomst.” WUR Glastuinbouw maakt de winnaar van de Autonomous Greenhouses Challenge bekend in de tweede week van december, tijdens de vakbeurs AgriFoodTech.
De Autonomous Greenhouses Challenge is live te volgen op de site van de teeltwedstrijd.
Bron en foto: Wageningen University & Research.