Rôle de l'intelligence artificielle et de l'internet des objets (IOT) dans l'agriculture

Par Nadjib Drouiche(*)
La population algérienne devrait atteindre plus de 51,2 millions d'habitants d'ici 2050, ce qui nécessitera une augmentation de la production agricole et alimentaire pour répondre à ses besoins, un sérieux défi pour l'industrie agroalimentaire, l'agriculture et l'élevage. Cette exigence arrive dans un contexte de pénurie de ressources, de changement climatique, de pandémies, dont celle de Covid-19.
Compte tenu du lien entre l'intelligence artificielle (IA), l'internet des objets (IOT) et la nature, il est intéressant d'examiner comment ces technologies peuvent contribuer à résoudre l'un des plus grands défis pratiques de l'agriculture en Algérie : la sécurité alimentaire.
L'intervention d'outils informatiques peut fournir des solutions techniques directes ou indirectes à la plupart des professionnels et des parties prenantes lors des étapes de production et de transformation de la chaîne alimentaire.
L'internet des objets (IOT) génère une quantité massive de données en continu, souvent appelées «big data», qui offrent de nouvelles possibilités pour surveiller les processus agricoles et alimentaires.
Les technologies clés basées sur l'IOT comprennent les réseaux étendus à faible puissance (LPWANs), ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi, technologie 4.0, l'identification par radiofréquence (RFID), etc. L'IOT aide le secteur alimentaire à rationaliser les opérations et à fournir de meilleures solutions au secteur agricole. Ces technologies ont déjà commencé à s'imposer dans tous les secteurs, y compris l'agriculture. Le progrès de ces technologies numériques a apporté des changements révolutionnaires dans l'agriculture en fournissant des systèmes intelligents basés sur l'intelligence artificielle, dont l'encodage est basé sur l'apprentissage (acquisition des données, création d'algorithmes pour les transformer en informations exploitables), le raisonnement (choix du bon algorithme pour obtenir le résultat souhaité) et l'autocorrection (ajustement continuel des algorithmes conçus et s'assurer qu'ils fournissent les résultats les plus précis), qui sont trois compétences cognitives, qui peuvent surveiller, contrôler et visualiser diverses opérations agricoles en temps réel et avec une intelligence comparable à celle des humains.
Les applications potentielles de l'IOT et de l'IA présentent d'énormes avantages qui pourraient révolutionner le secteur agroalimentaire et ses activités connexes. Tout d'abord, cette technologie fournit des moyens plus efficaces de produire, de récolter et de vendre les produits agricoles. Elle met également l'accent sur le contrôle des cultures défectueuses et l'amélioration du potentiel de production de cultures saines, d'application d'engrais, de culture en serre, de drones pour la protection des plantes, de surveillance de la santé des cultures ; enfin, l'IA est utilisée dans des applications telles que les ajustements automatiques des machines pour les prévisions météorologiques et l'identification des maladies ou des parasites avec une précision de métronome.
Deuxièmement, la progression de ces techniques a permis aux entreprises agroalimentaires de fonctionner plus efficacement en améliorant les pratiques de gestion des cultures, ce qui a permis à de nombreuses entreprises technologiques d'investir dans des algorithmes qui deviennent utiles dans l'agriculture et de résoudre les problèmes auxquels les agriculteurs sont confrontés, tels que les variations climatiques et les mauvaises herbes qui réduisent les rendements.
Troisièmement, en utilisant des outils d'IA, les agriculteurs pourraient être en mesure de rester à jour avec les données relatives aux prévisions météorologiques et, par conséquent, les données météorologiques prédites aident les agriculteurs à augmenter les rendements et les profits sans risquer de perdre leur récolte, et par conséquent, après avoir analysé les données générées, l'IA permet aux agriculteurs de mieux comprendre et d'apprendre, puis de prendre la précaution de mettre en ?uvre des pratiques afin de prendre une décision pragmatique.
Quatrièmement, les approches de l'IA sont capables de surveiller la santé et la gestion des sols en examinant et identifiant les éventuels défauts et carences en nutriments dans le sol, grâce à des images capturées avec un outil de reconnaissance par caméra comme les drones.
Cinquièmement, un avantage fonctionnel important de l'emploi de ces technologies est la protection de l'environnement par la diminution de l'utilisation des pesticides. Par exemple, afin de lutter contre les mauvaises herbes plus rapidement et avec une plus grande précision, ces techniques, en mettant en ?uvre la robotique, la vision par ordinateur et l'apprentissage automatique, pourraient aider les agriculteurs à pulvériser des produits chimiques uniquement là où se trouvent les mauvaises herbes, ce qui réduirait directement l'utilisation de substances chimiques sur l'ensemble de l'exploitation agricole.
In fine, l'utilisation des technologies avancées basées sur l'IA présente d'autres avantages pour la chaîne d'approvisionnement agroalimentaire, tels que la réduction des coûts de formation des employés, la réduction du nombre d'erreurs humaines, la réduction du temps nécessaire pour résoudre les problèmes, la réduction de l'intervention humaine et l'offre d'une prise de décision automatisée, au bon moment et à faible coût. Cependant, malgré tous ces avantages, la technologie de l'IA présente également certains inconvénients. En effet, les machines intelligentes et les robots pourraient remplacer parfois l'intervention humaine, ce qui causera un problème majeur dans l'offre d'emploi dans le secteur agricole.
D'autres défis technologiques, par exemple, les machines ne peuvent effectuer que les tâches pour lesquelles elles sont programmées ou développées, et tout ce qui en sort pourrait constituer des résultats non désirables. En outre, les coûts élevés de maintenance des machines intelligentes comme les ordinateurs peuvent être considérés comme des limites technologiques, d'autant plus que ceux-là nécessitent parfois des mises à jour des logiciels qui les gouvernent pour répondre aux dernières exigences.
D'autres problèmes liés à ces applications sont leur coût élevé qui pourrait se répercuter sur les prix des produits. De plus, au-delà des opportunités offertes par ces technologies, certains risques et appréhensions pourraient être posés en matière de durabilité, notamment la consommation d'énergie ainsi que le problème des déchets électroniques.
Bien qu'il existe encore de nombreux défis et lacunes à combler au niveau de la recherche et du développement, notamment par le biais d'un partenariat public-privé-producteur (PPP), les efforts doivent être axés sur l'amélioration de l'utilisation de ces nouvelles technologies et leur adaptation aux conditions de l'Algérie, des politiques, de l'administration et des agriculteurs dans un contexte marqué par la limitation des ressources hydriques, le changement climatique et les terres arables. L'immense potentiel de cette nouvelle technologie ayant la capacité de relever les défis de ce nouveau paradigme devrait être exploité rapidement dans le cadre de la quête de la sécurité alimentaire dans notre pays.
Enfin, l'agriculture intelligente est capable d'apporter des solutions à divers problèmes de la production agroalimentaire, qui ne pourraient pas être résolus avec les approches agricoles et les modèles d'exploitation conventionnels.
N. D.
(*) CRTSE-Division CCPM- N°2, Bd Dr. Frantz-Fanon, P.O.Box 140, 16038 Alger Sept Merveilles, Algeria.