王宝聚，兰玉彬，陈蒙蒙，柳宝虎，王国宾，刘海涛

(1. 山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东淄博，255000； 2. 国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心山东理工大学分中心，山东淄博，255000； 3. 山东理工大学电气与电子工程学院，山东淄博，255000)

0 引言

农业是世界上最重要的产业之一[1]，因为粮食是每个人所必须的，它保证了全球人口的生存,农业的快速发展使得饥饿危机不再出现[2]。在当今全球人口不断增长的趋势下，需要更多的农业劳动力来维持农业生产[3]；然而，在之前的几十年中，从事农业劳动的农民的平均年龄正在快速增大，从事农业劳动的45～64岁的人口占比已经从2006年的33.48%增长至2016年的43.48%[4]，因此，当前的农业研究主要以更少的劳动力提升更高质量的农业生产为主[1]。

随着信息技术的快速发展，物联网(IoT)[5-6]、机器人技术[7-8]、大数据[9]和人工智能(AI)[10-11]等世界最前沿的技术在农业中的应用越来越广泛和成熟，使得无人农场的作业模式从构想变成现实，极大解放了生产力，提高了资源利用率；在无人农场作业模式中，人工智能技术起着思考和决策的作用，而机器学习是人工智能最重要的技术之一[12]。

随着机器学习技术逐渐成功地应用于其他科学领域，例如生物信息学[13]、医学[14]、视觉跟踪[15]、机器人技术[7]、气候学[16]、遥感图像处理[17-18]等，使得农业科学家、学者越来越关注机器学习在农业领域的应用，也是农业领域目前最具有前沿性、现代性和前景的技术[19]。本文在介绍无人农场以及机器学习概念的基础上，结合机器学习技术在山东理工大学生态无人农场的实际经验，总结其在生态无人农场的应用现状以及未来的发展方向，为以后机器学习能更好的应用在无人农场提供参考。……