農業の収量増加へ。Microsoft AI Co-Innovation Labで収量予測AIを開発。

鹿児島県の自社農場で導入し、スマート農業で収量の向上を目指す。

AIや収穫ロボットを活用して農業DXを推進するAGRIST株式会社（本社：宮崎県新富町、以下AGRIST）は、企業や組織のイノベーションを創出する「Microsoft AI Co-Innovation Lab Kobe」（以下AI Co-Innovation Lab）のSprint開発支援を受け、Azure Machine Learning Studioを用いた農作物の収量予測AIの開発を行いました。これにより、高精度な収量予測モデルを構築することに成功しました。

高精度な収量予測AIの開発

5日間のプログラムで、マイクロソフトの「Data & AI Solution Architect」のエンジニアから最新技術のレクチャーを受け、Azure Machine Learning Studioを駆使して高精度な収量予測モデルを構築しました。

具体的には、これまで自社農場で備蓄してきた約5万件に及ぶハウス内の環境データ（温度、湿度、日射量など）と収穫量データを組み合わせ、時系列データとして整理しました。マイクロソフトのエンジニアからベースラインとなるデータセットの構築方法や欠損値補完のアイデアを頂きながら、データの整形と前処理を行いました。この前処理を行ったデータを使用して、Azure Machine Learning Studioで予測モデルを構築しました。データの質が大幅に向上したことで、予測モデルの精度が飛躍的に向上しました。

開発した収量予測モデルによる予測結果、青線：収穫量実績値　紫線：予測値

収量の増減の傾向をしっかりと捉えることができています。引き続き農業データを収集し、より精度の高い収量予測モデルの開発に挑戦していきます。

世界で6拠点目にできた神戸の「AI Co-Innovation Lab」での開発体験

特筆すべきは、神戸にある「Microsoft AI Co-Innovation Lab」を活用して開発を行った点です。このラボは、AI技術の研究とイノベーションを推進するための最先端の設備を備えており、AGRISTから参加したエンジニアは現地での開発活動を通じて最新のAI技術を駆使したプロジェクトを体験しました。

実際に作成した収量予測モデルについてディスカッションしている様子

AI Co-Innovation Labでの開発支援プログラムを通じて、AGRISTはマイクロソフトのエンジニアからAI技術の実践的なノウハウを学ぶことができました。特に、データの前処理やモデルのチューニングに関する具体的なアドバイスを受けることで、開発プロセスが大幅に効率化されました。

統計学に基づいたモデル設計のレクチャーを実施して頂いている様子

5日間のSprint開発スケジュール

今後の展開：収穫ロボットと統合環境制御によりデータを増強

AGRISTは収穫ロボットの開発を手掛けており、そこから得た画像データを収量予測に活用する試みを進めています。具体的には、収穫ロボットのカメラで撮影した作物の画像を解析し、果実の大きさや色、形状などの情報を収量予測モデルに組み込むことで、予測の精度をさらに高めていく予定です。

さらに、AGRISTでは施設園芸ハウス内の統合環境制御技術の自社開発も進めています。これにより、ハウス内の様々な環境データを任意の形式や頻度で取得することが可能になります。

AGRISTは、これらの技術を通じて継続的に収集されるデータを活用し、将来的にはさらに多くのデータを統合することで、農業の効率化と生産性向上を目指します。

今後もデータの蓄積と解析を進め、モデルの改良と精度向上を図り、持続可能な農業の実現に向けた取り組みを強化していきます。

マイクロソフトとの連携

AGRISTはこれまでもマイクロソフトと様々な形で連携しています。以下にその具体例を示します。

・スタートアップ支援プログラム「Microsoft for Startups」に採択

https://agrist.com/archives/2707

・Azure OpenAI Service を使用したLINE版農業アシスタント「あぐりすたんと」

https://agrist.com/archives/6694

・マイクロソフト サティア・ナデラCEOが基調講演でAGRISTを紹介

https://www.microsoft.com/ja-jp/industry/blog/retail/2022/02/10/microsoft-for-startups-agrist/

https://agrist.com/archives/4829

AGRISTのコメント

AI Co-Innovation Labでの開発は、AGRISTにとって非常に貴重な経験でした。最先端の設備とマイクロソフトのエンジニアのサポートを受けることで、開発プロセスが大幅に効率化され、精度の高いモデルを迅速に構築することができました。

特に、データサイエンスの知見を深めることができ、私たちの技術力が飛躍的に向上しました。今回のプロジェクトを通じて、AI技術の可能性を再認識しました。

マイクロソフトのエンジニアとの協力は、私たちの技術開発において不可欠な要素であり、彼らの専門知識と実践的なアドバイスがなければ、ここまでの収量予測AIの開発成功は達成できなかったと思います。今後もマイクロソフトとのパートナーシップを活用し、より高度なAIソリューションの開発に取り組んでいきます。

 農業の未来を切り拓くために、私たちは常に進化し続けます。

Vice President of Engineering

エンジニア統括最高責任者

清水秀樹

マイクロソフトエンジニアコメント

【Lab Engineer 今井氏より】

本件のSprintの実施ありがとうございました。非常に楽しい5日間を過ごすことができました。

今回のSprintではAGRIST様が現在持っているデータに対してディスカッションを行い、その上で機械学習モデルを構築する流れを組みました。

本件のデータに対して、データサイエンス領域（データ統計/Data Wrangling等）の実施は初めてでしたが、非常にスムーズにかつ面白いデータを第一段階として構成でき、本当に良かったと感じております。

 データ拡充の計画もある流れで将来良いデータを持てるようにとの清水様の意向もあり、今後他観点の機械学習モデル及び本件のモデルの精度向上/運用を見据えたアーキテクチャ検討等についてもご支援させていただければと思っております。

【Lab Engineer 太田氏より】

5日間今井とともにSprintを実施させていただき、本当にありがとうございます。

AGRIST様が持っている実際の農業現場のデータを拝見しながらディスカッションさせていただき、今後の農業分野のデータ・AI活用の可能性を大いに感じました。

今回のサポート過程でも様々な活用アイデアが出てきましたので、また一緒にそのアイデアを形にするべくSprintを実施させていただければ幸いです。

※Microsoft、Azureは、米国Microsoft Corporationの米国およびその他の国における登録商標または商標です。

事業拡大に伴い積極採用中

AGRISTでは事業拡大に伴い、AI農業プラットフォーム「AGRIST AI」の構築を行うエンジニア、ロボット開発エンジニア、次世代農場の栽培および農業技術の研究開発を行う農場スタッフの採用を強化しています。

採用サイト：https://agrist.com/recruit

 直近プレスリリース 

2024年7月1日AI農業のAGRISTが次世代スマート農業パッケージを公民連携で推進することを目的にしたシリーズBラウンド資金調達を実施

https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000111.000050444.html

2024年1月15日農林水産省「中小企業イノベーション創出推進事業」の農作業の自動化・効率化のための革新的スマート農業技術・サービスの開発・実証に採択されました

https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000107.000050444.html

2023年12月27日スマート農業で就農1年目からピーマン収量を約1.5倍へ

https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000106.000050444.html

2023年12月20日約1000キロ先の農場と鹿児島市幼稚園をつないでキュウリの遠隔収穫体験実施

https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000105.000050444.html

AGRIST株式会社概要

AGRISTは、「100年先も続く持続可能な農業の実現」をビジョンに、2019年に設立されたアグリテックスタートアップ企業です。AIやロボットを活用した営農システムの開発に取り組んでいます。

これまでに、第10回ロボット大賞で農林水産大臣賞やCES2023でイノベーションアワードを受賞しており、国内外で高い評価を得ています。

●     会社名：AGRIST株式会社

●     代表者：齋藤潤一、秦裕貴

●     本社所在地：宮崎県児湯郡新富町富田東1₋47₋1

●     設立　　        ： 2019年10月

●     事業内容        ： 農業ロボット開発事業・次世代農場事業・AI開発事業

●     公式ウェブサイト：https://agrist.com/

●     Facebook     ：https://www.facebook.com/teamAGRIST/