資策會憑藉 AI＋HI 獨特創意，打造「智慧農業數位分身」技術成果

向來被喻為科技業奧斯卡的美國全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards），2019 年得獎名單於日前揭曉，由經濟部技術處科專計畫和農委會農業試驗所支持、資策會數位服務創新研究所（服創所）開發的「智慧農業數位分身」技術脫穎而出成為得主，也讓資策會收下自 2011 年以來第 8 座奬項；累積的 8 項技術成果，皆實際運用於各個行業領域，協助企業推動數位轉型。

臺灣農業技術水準甚高，無奈受到少子化影響，導致人力缺口日趨顯著，也形成傳承接班的斷層；換言之，隨著年邁農民陸續退出職場，意謂長年累積的種植技藝就此凋零，殊為可惜。儘管政府近年積極推動智慧農業，期望藉由數位科技紓解人力短缺壓力，確實收到一定效果，然談及老農民隱性知識的傳承問題，並無法單純靠物聯網（IoT）、人工智慧（AI）等科技力量來圓滿化解，依然是急待突破的瓶頸。

著眼於此，資策會團隊發揮創意，透過 AI 與人類智慧（HI）的結合，以設施、作物生長、農民經驗／知識等三類資訊為基礎，自動執行訓練、建模與部署，形成「數位分身」，使農民可以依據同業的群體知識、輔以現場觀察，再搭配設備參數的修改與模擬預測，形成最佳決策；AI 也會不斷學習農民的實際操作行為，持續動態修正模型。

資策會服創所商務協理蘇偉仁表示，綜觀目前農漁業場域，其實已有不少 IoT 大數據，但環境中仍蘊藏氣候變遷、水質變化、作物生長表現等種種不確定因素，很難單靠大數據來決定種植或養殖行為，勢必還需要參酌農民自身經驗；礙於變因過多且難以控制，難免影響作物數量和品質的穩定性。而資策會「智慧農業數位分身」技術的最大亮點，便是在 AI 之外納入 HI，把農民腦海中的知識轉為數位化積累，並透過與 AI 之間的交互作用，形成帶有即時模擬功能的決策建議機制，讓原本不確定因子變得可以預測。

以邏輯左腦＋經驗右腦概念，贏得百大科技研發獎

「藉由 AI 的邏輯左腦加上農民的經驗右腦、帶領個別農民、群體農民、農企一起精進成長，堪稱極具突破性的概念，是摘下『R&D 100 Awards』大獎的關鍵」蘇偉仁說，資策會與臺鹽綠能合作，利用其規劃的漁電共生專區進行數位分身技術的場域驗證，以其中的養殖池為例，讓原先存活率僅有一成的白蝦，預計可以成功地推進到三成水準，成效可見一斑。

臺鹽綠能副總經理郭政瑋表示，針對漁電共生計畫，該公司與資策會的合作範圍，除在於感測器、水產雲的導入外，數位分身亦是一大重點，使沿海的農漁民不再只靠自己的經驗來制定種植或養殖決策，隨時可透過手機擷取關鍵數據和參考建議，再藉由人機協同運作實現最佳化決策，提升收成率與營業額。

郭政瑋說，以水產而論，臺灣的上游育種技術一向突出，得以在 20 年前締造全球 4% 佔有率佳績，可惜後來受制於人力短缺、傳承接班不順等緣故，使佔有率明顯下滑；如今借助數位分身技術，一方面能讓 60、70 歲的老漁民養殖得更輕鬆，另一方面也有助降低養殖技藝門檻，吸引更多年輕人願意返鄉加入養殖行列，隨著這些效應的發酵，可望帶動臺灣漁業重返昔日榮光，諸如農業、茶葉等其他領域，同樣可拜數位分身所賜而得到類似成效。

預期今後 1~2 年內，數位分身技術將在漁電共生場域歷經概念驗證（POC）、服務驗證（POS）、商業驗證（POB）等階段後，推導出足以讓農漁民顯著獲利的模式，終至邁入商品化。

落實精準化生產，引領農漁業數位轉型

資策會服創所組長邱璟明指出，數位分身（Digital Twin）概念已喊多年，但一直以來都運用在製造業、航太業等場域，僅荷蘭與臺灣用於農業。

在技術架構上，資策會所打造的數位分身架構包含模型訓練，及 Smart Edge 現場推論等機制，理論上資料素材愈多、模型精準度就愈高，感測器架設數量當然多多益善，但不可諱言，感測器購置成本對於小農是不小負擔，因此他建議農漁民可挑選大約三項對作物生長最為關鍵的因子，例如水產養殖池最在意的溫度、濕度、含氧量、酸醎值、PH 值 或葉綠素…等等，先佈建三支感測器即可，等到真的展現成效後，再繼續投資部署更完整的感測器。

邱璟明說，在數位分身架構未形成商品化前，各個使用場域都需要購置一支支的感測器，另需引進工業電腦、藉以搭建 Smart Edge；但未來一旦邁向商品化，用戶即可直接引進內含感測器的 Box 裝置，不僅簡化建置的複雜度，亦可受惠於經濟規模，初估降低 50% 導入成本。

值得一提，展望今後隨著智慧農業數位分身概念愈趨成熟，不但可藉由智慧化監控、精準化生產，提升傳統農漁產業的生產力，另外飼料或農藥等供應商亦可加入此一價值鏈，透過與農漁民合作，建立全程數據化、品質可析、產銷履歷可溯之品質信任機制，爭取更多客戶青睞，亦能參酌大數據而不斷優化配方，連帶幫助農漁民衝高收成績效；總體而言，數位分身技術，將為臺灣農漁業帶來產業升級的新價值。

資策會企劃