数字农业决策过程的 4 个步骤

数字农业是对作物或品种的连续生长进行建模的数字孪生模型;数字农业是农业耕作决策点的年表。年代学是按事件发生顺序排列事件的科学。此外,种植是种植某种东西或促进其生长的行为,尤其是农作物。

因此,数字农业对连续过程中的工作流程进行建模,并试图为栽培过程提供一个数字代用品,该代用品可以被多次评估,并在现实世界中尝试决策过程之前用于检验。栽培作为一个连续过程,是由要建模的作物/品种建立的时间连续体。沿着这个连续过程的每个决策点是种植过程中需要在一个固定的时间框架内解决的事件的代名词;这个时间框架是由种植过程中的事件确定的。

我将在此扩展一个简单的模型,这个模型可以用于处理农业决策,它起源于一位越战时期的战斗机飞行员约翰·博伊德上校。他提出了决策循环的概念。这个决策循环为数字农业平台提供了基础架构。博伊德上校将这个概念作为空战的心理模型,分为四个步骤:观察、定位、决定、行动。他称之为OODA循环。他关于这个简单心理模型的前提是,“它必须简单,你必须不断执行它,你必须进入对手的决策循环。”

培育过程中的所有决策点都是一系列事件,每个事件都有一个决策循环。决策循环发生在整个循环必须完成的时间框架内。如果决策没有在特定的时间范围内完成,流程就会中断,触发事件就会产生结果。在战斗机飞行员的情况下,你会被击落。

就农业而言,最终解决问题可能会导致收入损失或成本增加。决策的时间框架由表示此OODA循环的流程的持续时间定义;它是可重复过程的抽象模型。这个决策循环包括相同的四个步骤:观察、定位、决定和行动。如下所示,这些标签是为农业而修改的。

OODA可以适用于农业和作物的种植:并且这个心智模型可以在数字孪生体中形式化,并且是层次递归的。有一个父循环;这可能是一个多年的管理循环或农场管理循环,有许多内部循环是单一种植时间连续体的一部分。

在农业中,我们可以将决策循环的步骤描述为许多内部循环,这些内部循环可以重新标记为:

  1. 观察:指示;
  2. 定位:检测/定位/识别/验证;
  3. 决定:分析和行动方针;
  4. 行动:缓解/补救/验证。

这些是观察,确定,决定,行动农业步骤的表达。更多的细节清楚地显示了OODA循环本身是如何使决策在正确的时间使用正确的工具影响正确的决策的,这些循环关闭了验证决策的循环。

1、指示:土壤有记忆。

它的拓扑结构和视野没有改变。如果以前在土壤的这个点有一个压力,那么将来可能还会有另一个。这种压力可能是杂草,昆虫/臭虫,营养缺乏,缺水,等等。这些历史事实意味着,指示是一个参考,在计算机中的数字孪生,与GPS使精度,可以提醒我们的压力和指示,即,参考,它提供。此外,我们知道这种压力是什么,也将是什么。我们不需要去寻找新的东西,直到我们发现了什么。我们有一个数字农业模型,它可以沿着时间连续体不断提醒我们注意的确切指示;或者观察,定位,决定,行动。

2、检测/定位/识别/验证:

当“指示”之后,检测到应力时,此步骤启动。这是东方步骤中的重要一点。在这一点上的检测,有丰富的信息可用。

首先,也是最重要的,压力是众所周知的。应力有一个过去,它被用来作为参考指示,并立即在地理空间上定位应力。该信息可用于确定是否已经传播,是否可能已经传播,以及它的边界可能是什么。将这一指标与以前的指标相比较,衡量以前缓解/补救措施的效率;同时通知模型关于该位置的所有历史。

应力的特征是已知的。所有的识别信息都是可用的,包括它的光谱反射,它的生长周期,和它的整个病理。该签名识别、通知和验证应力。这可以告诉我们,这是同一种压力,还是这种压力的突变,变成了更复杂和持久的东西。指示还通过限制要搜索和匹配的实体数量使识别更容易。这种识别不仅提供了有关现场位置的大量信息,而且还提供了全世界可获得的信息。这种针对特定应力的定位过程提高了精度,降低了成本,并限制了决策步骤,以实现外科手术的精度,最大限度地减少任何潜在的无应力区域的淹没。

3、分析和行动过程:

由于东方步骤,每个决定代表有限数量的响应/决定;行动方针。为了理解这些选择,需要揭示和分析东方步骤的全部事实。通常,这些事实包括历史的前奏;支持行动方针的早期事实和需要作出的最终决定。如果不经过这一步,这个决定将处于危险之中。

需要分析定向步骤的事实。有时这是一个简单的过程;有时这个过程会更深入、更复杂、更复杂。今天,分析世界被人工智能(AI)的讨论所主导;然而,更常见的情况是,需要的只是关于指示的历史信息、一些简单的算术,也许还有统计的预测领域。

另一个需要考虑的是数据质量;了解数据来源和上下文。如果没有这两方面的考虑,“任何一条路都会让你到达那里。”为了准确评估Orient步骤,必须了解数据的来源和背景。培育是什么阶段?在此之前采取了什么行动?这样的问题为数据提供了一个可能最小化或最大化数据和分析价值的环境。

最后,在这个步骤中必须做出决定。没有决定也是一种决定。这一步的结果往往揭示出所有行动过程中的一个单一决定。同样,如果没有对orient步骤中可用的数据进行分析和反思,这个决定可能是不可见的。

4、缓解/补救和验证:

缓解和补救的决定涉及过多的响应:从基于非常本地化、精确测量的位置和边界信息的外科决策,到广泛的领域或区域范围内的行动,以消除致命威胁。东方的信息,分析和行动决策的过程将详细说明行动和时间,以实现预期的结果。

独立于所作的决定,在某一决定和行动后的时间范围内,必须重复观察和确定方向的步骤,以证实确实适当地处理了压力,并取得了预期的结果。如果这些问题没有得到处理,则必须完成新的决定和行动方针以及缓解/补救/验证。如果已经实现了这些目标,就没有必要再做进一步的努力了。在任何决策过程中,验证步骤都是最常被忽视的步骤之一。

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