Com mais alguns bilhões de pessoas estimadas para se juntar à população global nas próximas décadas, a produção mundial de alimentos precisa de uma atualização. A África tem um papel fundamental a desempenhar:a agricultura é a maior indústria da África, mas muitas das terras agrícolas da África são subutilizadas atualmente. O rendimento das safras poderia ser aumentado com técnicas agrícolas mais eficientes e novos equipamentos, mas isso exigiria capital de investimento, o que muitas vezes é um obstáculo para os agricultores.

Uma nova colaboração de pesquisa no MIT Institute for Data, Sistemas, and Society (IDSS) visa enfrentar esse desafio com dados. O grupo planeja usar dados de fazendas tecnologicamente avançadas para prever melhor o valor da intervenção em fazendas de baixo desempenho. Em última análise, o objetivo é criar uma plataforma de compartilhamento de dados e riscos entre as partes investidas, de fazendeiros e credores a seguradoras e fabricantes de equipamentos.

Compartilhando dados, compartilhando risco

Muitos agricultores africanos não têm capital para investir em melhorias para aumentar a produtividade, como novos sistemas de irrigação, nova maquinaria, novos fertilizantes, e tecnologia para detectar e monitorar o crescimento da cultura. O caminho mais comum para o capital são os empréstimos bancários, com a terra como garantia. Esta é uma proposta pouco atraente para os agricultores, que já suportam os muitos riscos da produção, incluindo mau tempo, mudando os preços de mercado, ou mesmo os choques de eventos geopolíticos.

Credores, por outro lado, têm uma avaliação incompleta de seu risco, especialmente com potenciais mutuários que não têm histórico de crédito. Os credores também carecem de dados e ferramentas para prever seu retorno sobre o investimento.

"Construir uma plataforma de compartilhamento de riscos é a chave para a atualização das práticas agrícolas, "diz Munther Dahleh, professor de engenharia elétrica e ciência da computação no MIT e diretor do IDSS. Para criar essa plataforma, Dahleh e a equipe do IDSS têm como objetivo prever melhor o valor do emprego de práticas agrícolas avançadas na produção de fazendas individuais. Essa previsão precisa ser precisa o suficiente para incentivar o investimento das partes interessadas econômicas e dos próprios agricultores, que estão competindo entre si e podem relutar em compartilhar informações.

A abordagem IDSS propõe uma plataforma de compartilhamento de dados que incentiva todas as partes a participarem:Fazendas tecnologicamente avançadas são recompensadas por seus valiosos dados, os banqueiros se beneficiam de dados que suportam seus modelos de risco de crédito, os agricultores obtêm melhores termos de empréstimo e recomendações que aumentam seus lucros e produção, e as empresas de tecnologia recebem recomendações sobre a melhor forma de atender às necessidades de seus clientes agricultores. "Essa plataforma deve ter os incentivos corretos para envolver todos na participação, têm proteção suficiente contra jogadores com poder de mercado, e, em última análise, fornecer dados valiosos para agricultores e credores, "diz Dahleh.

A ausência de dados de fazendas com baixo desempenho representa um desafio para extrapolar o valor da intervenção e avaliar a incerteza em tais previsões. Com poucos dados disponíveis, os pesquisadores estão procurando conduzir experimentos em fazendas estrategicamente selecionadas para fornecer novos dados valiosos para o resto. Os pesquisadores usarão aprendizado de máquina avançado, incluindo metodologia de aprendizagem ativa, tentar obter tanto uma quantificação do valor previsto de intervenção quanto uma quantificação da incerteza dessa previsão com um grau de confiança. Assim que mais dados estiverem disponíveis, Os pesquisadores do IDSS pretendem refinar seus cálculos e desenvolver novas técnicas para extrapolar o valor da intervenção em fazendas menos avançadas.

Envolvendo as partes interessadas

Uma intervenção provável para muitos agricultores africanos envolve o uso de diferentes fertilizantes. Muitos agricultores não estão usando fertilizantes direcionados a um solo específico ou vários estágios da agricultura - portanto, os produtores de fertilizantes são outro interesse investido nesta economia agrícola.

Para ajudar esses agricultores a ter acesso a melhores condições de empréstimo, A empresa marroquina de fosfato OCP está financiando uma colaboração entre pesquisadores do IDSS e a Universidade Politécnica Mohammed VI (UM6P) em Marrocos. Esta colaboração de pesquisa com OCP, uma empresa global líder na indústria de fertilizantes fosfatados, inclui a construção da plataforma de compartilhamento de dados e risco, bem como outras pesquisas básicas na agricultura. A colaboração tem o potencial de envolver outras partes interessadas que trabalham ou investem na agricultura africana.

"Esta colaboração ajudará a acelerar nossos esforços para desenvolver soluções pertinentes para a agricultura africana usando ferramentas agro-tecnológicas de alto nível, "diz Fassil Kebede, professor de ciência do solo e chefe do Centro de Pesquisa de Solo e Fertilizantes na África. “Isso oferecerá aos agricultores possibilidades de melhor produção e crescimento, que faz parte da nossa missão de contribuir para os objetivos de segurança alimentar da África. "

"Os agricultores africanos estão no centro da missão e estratégia do Grupo OCP, enquanto a análise de dados e ferramentas preditivas são hoje essenciais para o desenvolvimento da agricultura na África, "acrescenta Mostafa Terrab, Presidente e CEO do Grupo OCP. "Esta colaboração com o IDSS nos ajudará a reunir novas tecnologias e métodos analíticos de um lado, e nossa experiência com agricultores africanos e seus desafios do outro lado. Isso irá reforçar nossas capacidades para oferecer soluções adaptadas aos agricultores africanos, especialmente pequenos proprietários, para capacitá-los a tomar decisões mais precisas e oportunas. "

Em última análise, O IDSS visa trazer vitórias em todo um ecossistema econômico, de seguradoras a credores e empresas de equipamentos e fertilizantes. Mas mais importante, impulsionar esse ecossistema poderia ajudar a tirar muitos agricultores da pobreza - e gerar um aumento muito necessário na produção mundial de alimentos.

Diz Dahleh:"Para cumprir esta missão, este projeto irá demonstrar o poder dos dados juntamente com ferramentas avançadas de análise preditiva, aprendizado de máquina, aprendizagem por reforço, e mercados de compartilhamento de dados. "

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.