基于生成式AI 的个性化农技知识服务内容生成研究
颜雁 陈传辉 李智婷
钦州市乡村振兴信息中心 535000
引言
随着农业智能化进程的持续加速,农户对于个性化农技知识的需求愈发迫切。传统农技服务模式中,普遍存在信息过载、地域适配性不足、服务响应滞后等问题,难以满足现代农业发展的需求。生成式人工智能凭借其强大的数据处理能力与高效的内容生成能力,为破解这些难题开辟了全新路径,有望重塑农技知识服务的生态格局。
一、生成式 AI 技术基础的概述
(一)生成式 AI 技术原理
生成式 AI 的核心原理植根于概率模型与深度学习架构,通过对输入数据进行深度的特征提取与模式学习,构建出能够生成全新数据的数学模型。以 Transformer 模型为例,其依托自注意力机制,可有效捕捉数据中的长距离依赖关系,在海量文本训练的加持下,能够精准理解语义逻辑并生成连贯且符合语境的内容。扩散模型则通过反向过程逐步去噪,从随机噪声中生成与真实数据分布高度吻合的图像;生成式对抗网络(GAN)则借助生成器与判别器的对抗训练,不断优化生成内容的真实性。这些技术的协同发展,推动生成式 AI 实现了从“模仿现有数据”到“创造全新内容”的跨越式发展 [1]。
(二)生成式模型在农业领域的应用
生成式人工智能在农业领域的应用正不断深化,渗透到农业生产的多个环节。在作物培育环节,相关模型通过学习海量基因数据、土壤参数、气候条件等信息,能够生成具备抗病虫害、高产等优良特性的虚拟作物品种,显著缩短育种周期,为农业科研提供有力支持。在精准种植过程中,结合卫星遥感数据与物联网设备采集的土壤湿度、作物生长状态等信息,可生成个性化的灌溉、施肥方案,极大提升水资源与肥料的利用效率。此外,生成式 AI 还能模拟极端天气对农作物生长的影响,帮助农户提前制定科学的应对策略;同时,可生成可视化的农业知识图谱,将复杂的农业知识转化为通俗易懂的种植指导,有力推动传统农业向智能化、精准化方向转变。
(三)生成式 AI 技术的优势与局限性
生成式 AI 具有多方面显著优势,其能够高效处理海量数据,并在此基础上生成具有创新性的内容,在农业知识创作、种植方案设计等领域可大幅提升工作效率。通过对复杂农业场景的模拟,如不同气候条件下作物生长态势的预测,可为农业科研工作与生产决策过程提供坚实支撑。然而,其局限性也不容忽视。由于依赖高质量的训练数据,生成的内容可能存在事实错误或偏见,例如在推荐农药使用方案时,可能因数据偏差导致建议不符合实际种植需求。该技术的应用门槛相对较高,普通农户在操作和应用过程中面临一定困难。此外,部分应用还可能引发版权争议与伦理问题,如深度伪造技术被滥用可能导致虚假农业信息传播,这些问题都需要在技术发展过程中持续进行规范与完善 [2]。
二、基于生成式AI 的个性化农技知识服务内容生成策略
(一)用户需求分析与建模
用户需求分析以及建模是个性化服务的根基所在,需要从多个维度去捕捉农户的真实需求情况,借助用户注册信息、历史咨询记录以及种植数据等静态数据,构建起基础用户画像,以此明确其核心需求。例如,东北玉米种植户会更加关注抗寒技术,而南方稻农则重视病虫害防治。把物联网设备采集的实时数据和用户动态行为相结合,动态更新需求模型,并且引入自然语言处理技术来解析用户咨询的语义,识别潜在需求,比如当农户询问“叶片发黄”的时候,要关联可能存在的缺水、缺肥或者病害等深层原因,凭借构建融合静态特征与动态变量的需求模型,生成式 AI 才可精准定位用户痛点,为个性化内容生成提供相应依据。
(二)农技知识库构建与管理
农技知识库作为生成式 AI 生成内容的“素材库”,其质量对服务效果有着直接影响。在构建该知识库时需要整合多源数据,一方面要收录权威农业科研成果,像作物育种理论、病虫害防治指南等,还要收录政策文件,例如农业补贴政策、绿色种植标准以及专家经验,以此保证知识的专业性与准确性。另一方面要纳入本地化实践数据,像特定区域的土壤特性、气候适应性作物品种等,提高知识的地域适配性。知识库采用结构化与非结构化数据结合的方式存储,运用知识图谱梳理作物生长周期与管理措施的关联,利用文本或视频存储操作教程。在管理方面,建立动态更新机制,借助爬虫技术跟踪最新科研进展,结合用户反馈补充高频问题的解决方案,并且定期由农业专家审核知识的时效性,去除过时内容,如禁用农药的防治方法。设置知识权限分级,对基础种植知识开放共享,对于专业技术资料则依据用户需求精准推送,防止信息过载。
(三)个性化内容生成算法设计
个性化内容生成算法要实现“用户需求—知识匹配—容输出”的精准对接,依据用户需求模型与知识库的关联剖析,借助注意力机制使算法着重关注和用户特征紧密相关的知识模块,为大棚种植户优先提取温室环境调控方面的知识,融合生成式模型的文本生成能力,把专业知识转变为契合用户认知水平的内容。对于文化程度不高的农户,用通俗易懂的表述替换专业术语,并且用案例阐述操作步骤。针对不同场景设计多种输出形式,在病虫害诊断场景,生成图文并茂的识别指南,在灾害预警场景,生成短视频样式的应急措施,引入强化学习机制,以用户点击率、满意度评价作为奖励信号,持续优化算法参数,比如当用户经常跳过某类内容时,算法自动降低该类信息的推送权重,提高内容的适配度。
(四)生成内容的评估与优化策略
对生成内容展开评估及进行优化属于保证服务质量的一个闭环环节,需要从准确性、实用性以及用户体验这三个维度构建评估体系。其中准确性评估借助农业专家审核以及与知识库进行比对来实现,识别并修正错误信息,纠正“过量使用钾肥可增产”这类有误导性的内容。实用性评估则是剖析用户的实际应用效果,借助跟踪作物产量变化、病虫害发生率等数据,来验证内容所有的实际价值。用户体验评估会结合问卷调查以及行为分析,以此了解用户对于内容清晰度、获取便捷性方面的反馈,针对“步骤太复杂”的评价,简化操作指南的表述。在优化策略方面,针对评估过程中发现的问题实施分类处理:如果内容准确性欠缺,就强化知识库的审核机制,如果实用性较低,就增加本地化案例数据,如果用户体验不好,就调整输出形式。构建 A/B 测试机制,针对同一需求生成多个内容版本,依据用户反馈筛选出最优方案,促使生成式AI 在实践中不断进行迭代。
结语:
本研究全面梳理了基于生成式 AI 的个性化农技知识服务内容生成机制,从技术基础到策略设计构建了完整框架。通过用户需求建模精准把握农户需求,依托农技知识库提供优质知识素材,借助个性化算法实现内容精准匹配,结合评估优化机制持续提升服务质量,可实现农技知识的精准推送。
参考文献:
[1] 崔明远. 基于生成式人工智能的“农业知识AI 助手”设计[J].信息系统工程 ,2025,(04):28-31.
[2] 赵春江 . 农业知识智能服务技术综述 [J]. 智慧农业 ( 中英文 ),2023,5(02):126-148.