Roboter besteht Turing-Test für Polykultur-Gartenarbeit

Der Roboter und der professionelle Mensch erzielten beide ähnliche Ergebnisse auf ihren Gartengrundstücken.UC Berkeley

„AlphaGarden hat damit den Turing-Test für Gartenarbeit bestanden“, sagen die Forscher. Sie sagen auch, dass „noch viel zu tun bleibt“, vor allem durch die Verbesserung des Pflanzenwachstumssimulators AlphaGardenSim, um den Wasserverbrauch weiter zu optimieren, obwohl es auch andere Variablen zu erforschen gibt, wie etwa künstliche Lichtquellen. Allerdings ist die Zukunft hier etwas ungewiss – die Hardware ist ziemlich teuer und die menschliche Arbeitskraft ist (relativ) billig. Menschliches Expertenwissen ist natürlich nicht billig. Aber für diejenigen unter uns, die absolut keine Experten sind, könnte ich mir leicht vorstellen, ein paar Kameras über meinem Garten anzubringen und einige Sensoren zu installieren und dann einfach den Anweisungen des Simulators zu folgen, wo und wann und wie viel gegossen und beschnitten werden muss. Ich spende meine Arbeitskraft immer gerne einem Roboter, der besser weiß, was er tut als ich.

AlphaGarden ist eine Kombination aus einem kommerziellen Portalroboter-Landwirtschaftssystem und AlphaGardenSim von der UC Berkeley, das dem Roboter sagt, was er tun muss, um die Gesundheit und das Wachstum der Pflanzen zu maximieren. Das System umfasst eine hochauflösende Kamera und Bodenfeuchtigkeitssensoren zur Überwachung des Pflanzenwachstums, und alles ist (größtenteils) vollständig automatisiert, von der Aussaat über die Tropfbewässerung bis zum Beschneiden. Der Garten selbst ist etwas kompliziert, da es sich um einen Polykulturgarten (Bedeutung verschiedener Pflanzen) handelt. Die Polykultur-Landwirtschaft ahmt das Pflanzenwachstum in der Natur nach. Zu seinen Vorteilen gehören die Widerstandsfähigkeit gegen Schädlinge, ein geringerer Düngebedarf und eine verbesserte Bodengesundheit. Da jedoch verschiedene Pflanzen unterschiedliche Bedürfnisse haben und auf unterschiedliche Weise und mit unterschiedlicher Geschwindigkeit wachsen, ist die Polykultur-Landwirtschaft arbeitsintensiver als die Monokultur, wie sie in den meisten Fällen in der großflächigen Landwirtschaft stattfindet.

Um die Leistung von AlphaGarden zu testen, bepflanzten die Forscher der UC Berkeley zwei nebeneinander liegende landwirtschaftliche Parzellen gleichzeitig mit den gleichen Samen. Insgesamt gab es 32 Pflanzen, darunter Grünkohl, Borretsch, Mangold, Senfgrün, Rüben, Rucola, grüner Salat, Koriander und roter Salat. Über einen Zeitraum von zwei Monaten kümmerte sich AlphaGarden ganztägig um sein Grundstück, während sich professionelle Gartenbauer um das angrenzende Grundstück kümmerten. Dann wurde das Experiment wiederholt, mit der Ausnahme, dass AlphaGarden die Aussaat der Samen zeitlich versetzt durchführen durfte, um langsamer wachsenden Pflanzen einen Vorsprung zu verschaffen. Von Zeit zu Zeit musste ein Mensch dem Roboter beim Beschneiden helfen, aber nur, um den Anweisungen des Roboters zu folgen, wenn das Beschneidungswerkzeug nicht ganz das tun konnte, was der Roboter von ihm wollte.

Die UC Berkeley hat eine lange Geschichte von Robotergärten, die mindestens bis in die frühen 90er Jahre zurückreicht. Und (wie ich erfahren habe) kann man einen Garten durchaus mit einem Roboter pflegen. Die eigentliche Frage ist jedoch: Kann man einen Garten mit einem Roboter so effektiv pflegen, wie ein Mensch, der denselben Garten pflegt? Zeit für etwas WISSENSCHAFT!

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Die Ergebnisse dieser Tests zeigten, dass der Roboter sowohl hinsichtlich der Gesamtpflanzenvielfalt als auch der Pflanzenabdeckung mit dem professionellen Menschen mithalten konnte. Mit anderen Worten: Die Dinge wuchsen bei der Pflege durch den Roboter genauso gut wie bei der Pflege durch einen professionellen Menschen. Der größte Unterschied besteht darin, dass der Roboter mithalten konnte und gleichzeitig 44 Prozent weniger Wasser verbrauchte: mehrere hundert Liter weniger in zwei Monaten.

Ich liebe Pflanzen. Ich bin nicht besonders gut im Umgang mit Pflanzen. Ich habe diese Tatsache akzeptiert und deshalb das Leben aller Pflanzen in meiner Obhut Robotern anvertraut. Dabei handelt es sich nicht um schicke Roboter: Es handelt sich um automatisierte hydroponische Systeme, die sich um Wasser, Nährstoffe und (falsches) Sonnenlicht kümmern, und sie leisten hervorragende Arbeit. Meine Pflanzen sind auf diese Weise mit ziemlicher Sicherheit zufriedener, und deshalb muss ich mich wegen meiner unkomplizierten Vorgehensweise nicht schuldig fühlen. Dies gilt insbesondere für die Tatsache, dass es mittlerweile Daten von Robotikern der University of California in Berkeley gibt, die die Behauptung untermauern, dass Robotergärtner genauso gute Arbeit leisten können wie selbst die besten menschlichen Gärtner. Tatsächlich können die Roboter bei einigen Kennzahlen sogar noch besser abschneiden.

„Können Maschinen Gartenarbeit leisten?“ „Systematical Comparing the AlphaGarden vs. Professional Horticulturalists“ von Simeon Adebola, Rishi Parikh, Mark Presten, Satvik Sharma, Shrey Aeron, Ananth Rao, Sandeep Mukherjee, Tomson Qu, Christina Wistrom, Eugen Solowjow und Ken Goldberg von der UC Berkeley werden auf der ICRA 2023 in London vorgestellt.

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