随着新一代信息技术在农业领域的快速广泛应用和农业人工智能技术的发展，智慧农业就是其中的体现“农业4.时代已经到来。以农业智能装备、北斗农机自动导航驾驶、无人农场、以高通量植物表型平台为代表的智慧农业，日益成为最活跃的农业生产力。作为智慧农业的核心环节，“算法”基于数据挖掘技术，对农业数据进行分析处理，提取有效信息用于支持农业预警、控制、提高资源利用率的决策和管理、降低成本、提高生产效率和产品质量、改善生态环境的目的。可以说，智能决策系统背后的算法创新越来越成为智慧农业关注的焦点。
智慧农业的建设与算法创新紧密同步
智慧农业的发展永远是以数据为基础的、算法和算力是核心要素，用算法创新来实现现代信息技术带来的收益“海量数据”在物理计算硬件平台的支持下“天量计算”有效结合，形成农业生产全过程的信息感知、定量决策、智能控制。天地一体的农业观察、生产控制可视的“信息算法推进”阶段，对农业管理的智能感知、智能控制的“跨学科融合算法驱动”阶段，再到农业产业数据联通、机器学习的“人工智能推进算法的创新”在现阶段，算法的创新程度决定了农业的智慧程度。目前，智慧农业的算法创新呈现三个特点：一是融合性。体现在融合现代生物技术和生物大数据，利用生物信息学分析方法对基因组进行分析、转录组、代谢组学和其他组学数据加速了透明计算的形成、移动边缘计算、雾计算魏云等新算法实现了农业生物的精准选种育种和生产供应的及时跟踪追溯。二是自主性。智能农业算法基于神经网络，进行深度学习和强化学习。借助农业大数据平台，通过与人类的交互，算法技术可以不断学习和训练，从而变得更加智能和自主。体现在智能农业中多组学的融合、基因挖掘、病虫害诊断等领域。三是应用性。随着农业物联网区域试点工程的开展、数字农村试点项目等一大批项目的落地，中国智慧农业算法的创新“强基础”转向“重应用”智慧农业以应用场景为导向，注重算法创新，利用更多的数据进行算法分析和建模，组建农业研究院、农机生产商、信息化企业、网络服务提供商和其他实体相互利用的创新开发联盟，以促进算法性能的持续改进、应用质量和效率不断提升，更好地满足智慧农业的发展需求。
智慧农业的算法创新面临多重现实挑战
虽然中国 我国智慧农业建设已取得重要进展，并逐步进入快速发展和集成创新阶段，但受限于算法创新的有效供给不足、由于技术适应性不足的影响，智慧农业的发展容易产生算法“梗阻”和“堵点”
算法技术并不优秀根据中国县域农业农村信息化发展水平评估报告的数据，我国农业生产信息化水平仅为22.5%，主要依赖于相对容易普及的信息技术，而更多核心算法技术的应用不发达甚至滞后。例如，监测土壤、气候、植物生长等数据有助于农民及时做出作物管理决策，并分析天气、土壤、市场等数据为农民提供种植品种、播种时间、价格预测作物生长状况分析等决策建议的大数据算法、环境因素等数据，可能发生的病虫害、生长问题预警与干预的人工智能算法，农产品溯源与质量追踪的区块链算法等，导致智慧农业创新技术核心不足。
算法的适应性不足近年来，中国在支持农业智能决策控制的模型和算法方面取得了很大进展，但传感器技术的整体基础薄弱、传感器精度不高、稳定性不强目前大部分核心部件主要靠进口供应，导致国内开发的算法和软件存在兼容性和适用性问题。比如在田间种植条件与国外相似的北方地区，传感器技术发挥稳定作用，算法能够正确分析实测数据，做出准确预测；而在南方地区，算法可能无法识别传感器提供的大量失真数据，从而形成对农业生产和销售建议的误判。
算法的数据支持不足。当前，行业数据、社会数据、企业数据难以有效整合，导致农业大数据的深度挖掘分析和利用不足，农业生产预测预警资源配置等核心功能远未发挥。此外，农田气象、土壤墒情、耕地质量等农业数据采集监控终端应用较少，导致智能农业算法优化在数学层面的创新和真实数据使用效率较低、解析拟合不深。
实现智慧农业算法创新的有效途径
针对算法创新面临的现实挑战，我们应该持包容审慎的态度，要有明确的目标、精准施策，进一步加快中国数字化升级s农业产业，促进数字技术与传统农业的深度融合，从而提高农业效率，重构农业产业链，扎实推进智慧农业建设。
推动核心算法的技术创新。智慧农业算法涉及物联网、数据科学人工智能等前沿信息技术和生物科学、农业生产经营活动一体化需要构建多元化创新格局，完善协同创新的体制机制。集中各类创新资源，组合适用于规模化农业生产的智能技术，推动跨学科算法技术的集成融合，打破核心算法的技术梗阻。鼓励数字平台农业企业等创新主体利用对市场的先天敏感，加速算法创新的供需对接。
提升算法适配度。大力推进传感器技术研发和机器制造工艺升级，不断提高传感器的精度，实现传感器技术获得数据的真实性，形成算法分析的有效数据支撑。将小农户嵌入到智慧农业算法的创新体系中，通过为小农户提供智慧农业生产运营的算法技术，提高算法对多样化数据尤其是个性化数据的适应性。
加强算法创新的数据基础支撑。提升农村信息化水平，为智慧农业普及和算法技术创新创造基础硬件条件。加强智慧农业天地一体化信息化应用场景建设，提高数据获取和使用能力。利用区块链技术提升智慧农产品溯源能力，打造区域数据集群合作，促进数据系统互联互通。做好数据共享过程中数据资源的保密和安全工作，避免数据泄露和破坏造成算法失真。
