Con un paio di miliardi di persone in più che si stima entreranno a far parte della popolazione mondiale nei prossimi decenni, la produzione alimentare mondiale potrebbe aver bisogno di un aggiornamento. L'Africa ha un ruolo chiave da svolgere:l'agricoltura è la più grande industria africana, ma gran parte della terra agricola dell'Africa è attualmente sottoutilizzata. I raccolti potrebbero essere aumentati con tecniche agricole più efficienti e nuove attrezzature, ma ciò richiederebbe capitale di investimento, che spesso è un ostacolo per gli agricoltori.

Una nuova collaborazione di ricerca presso il MIT Institute for Data, Sistemi, and Society (IDSS) mira ad affrontare questa sfida con i dati. Il gruppo prevede di utilizzare i dati provenienti da aziende agricole tecnologicamente avanzate per prevedere meglio il valore dell'intervento nelle aziende agricole con prestazioni inferiori. In definitiva, l'obiettivo è creare una piattaforma per la condivisione dei dati e del rischio tra le parti coinvolte, da agricoltori e finanziatori ad assicuratori e produttori di attrezzature.

Condivisione dei dati, condivisione del rischio

Molti agricoltori africani non hanno il capitale per investire in miglioramenti che aumentino la resa come nuovi sistemi di irrigazione, nuovi macchinari, nuovi fertilizzanti, e tecnologia per rilevare e monitorare la crescita delle colture. Il percorso più comune verso il capitale sono i prestiti bancari, con terreno in garanzia. Questa è una proposta poco attraente per gli agricoltori, che già sopportano i tanti rischi della produzione, compreso il maltempo, variazione dei prezzi di mercato, o anche gli shock di eventi geopolitici.

Istituti di credito, d'altra parte, hanno una valutazione incompleta del loro rischio, soprattutto con potenziali mutuatari che non hanno una storia creditizia. I finanziatori mancano anche di dati e strumenti per prevedere il loro ritorno sull'investimento.

"Costruire una piattaforma per la condivisione dei rischi è la chiave per migliorare le pratiche agricole, "dice Munther Dahleh, professore di ingegneria elettrica e informatica al MIT e direttore dell'IDSS. Per creare una piattaforma del genere, Dahleh e il team IDSS mirano a prevedere meglio il valore dell'impiego di pratiche agricole avanzate nella produzione delle singole fattorie. Questa previsione deve essere sufficientemente accurata da incentivare gli investimenti delle parti interessate economiche e degli stessi agricoltori, che sono in concorrenza tra loro e potrebbero essere riluttanti a condividere le informazioni.

L'approccio IDSS propone una piattaforma di condivisione dei dati che incentiva tutte le parti a partecipare:le aziende agricole tecnologicamente avanzate vengono premiate per i loro dati preziosi, i banchieri beneficiano di dati che supportano i loro modelli di rischio di credito, gli agricoltori ottengono migliori condizioni di prestito e raccomandazioni che aumentano i loro profitti e la loro produzione, e le aziende tecnologiche ricevono consigli su come supportare al meglio le esigenze dei loro clienti agricoltori. "Una tale piattaforma deve avere i giusti incentivi per coinvolgere tutti a partecipare, avere una protezione sufficiente dagli attori con potere di mercato, e infine fornire dati preziosi sia per gli agricoltori che per i creditori, "dice Dahleh.

L'assenza di dati provenienti da allevamenti con scarsi risultati rappresenta una sfida per estrapolare il valore dell'intervento e valutare l'incertezza in tali previsioni. Con scarsi dati disponibili, i ricercatori stanno cercando di condurre esperimenti in fattorie strategicamente selezionate per fornire nuovi dati preziosi per il resto. I ricercatori utilizzeranno l'apprendimento automatico avanzato, compresa la metodologia di apprendimento attivo, cercare di ottenere sia una quantificazione del valore previsto dell'intervento sia una quantificazione dell'incertezza di tale previsione con un grado di confidenza. Una volta che i dati sono disponibili, I ricercatori dell'IDSS intendono perfezionare i propri calcoli e sviluppare nuove tecniche per estrapolare il valore dell'intervento nelle aziende agricole meno avanzate.

Coinvolgere le parti interessate

Un possibile intervento per molti agricoltori africani prevede l'utilizzo di diversi fertilizzanti. Molti agricoltori attualmente non utilizzano fertilizzanti mirati a terreni specifici oa varie fasi dell'agricoltura, quindi i produttori di fertilizzanti sono un altro interesse acquisito in questa economia agricola.

Per aiutare questi agricoltori ad accedere a migliori condizioni di prestito, La società marocchina di fosfati OCP sta finanziando una collaborazione tra i ricercatori dell'IDSS e l'Università Politecnica Mohammed VI (UM6P) in Marocco. Questa collaborazione di ricerca con OCP, azienda leader a livello mondiale nel settore dei fertilizzanti fosfatici, include la costruzione della piattaforma di condivisione dei dati e dei rischi, nonché altre ricerche fondamentali in agricoltura. La collaborazione ha il potenziale per coinvolgere altre parti interessate che lavorano o investono nell'agricoltura africana.

"Questa collaborazione aiuterà ad accelerare i nostri sforzi per sviluppare soluzioni pertinenti per l'agricoltura africana utilizzando strumenti agro-tecnologici di alto livello, "dice Fassil Kebede, professore di scienze del suolo e capo del Center for Soil and Fertilizer Research in Africa. "Ciò offrirà agli agricoltori la possibilità di una migliore produzione e crescita, che fa parte della nostra missione di contribuire agli obiettivi di sicurezza alimentare dell'Africa".

"Gli agricoltori africani sono al centro della missione e della strategia del Gruppo OCP, mentre l'analisi dei dati e gli strumenti predittivi sono oggi essenziali per lo sviluppo dell'agricoltura in Africa, " aggiunge Mostafa Terrab, Presidente e CEO del Gruppo OCP. "Questa collaborazione con IDSS ci aiuterà a mettere insieme nuove tecnologie e metodi analitici da un lato, e la nostra esperienza con gli agricoltori africani e le loro sfide dall'altra parte. Rafforzerà le nostre capacità di offrire soluzioni adeguate agli agricoltori africani, titolari particolarmente piccoli, per consentire loro di prendere decisioni più precise e tempestive".

In definitiva, IDSS mira a portare vittorie in un intero ecosistema economico, dagli assicuratori ai finanziatori alle aziende di attrezzature e fertilizzanti. Ma soprattutto, potenziare questo ecosistema potrebbe aiutare molti agricoltori a uscire dalla povertà e portare a un aumento tanto necessario della produzione alimentare aggregata mondiale.

Dice Dahleh:"Per compiere questa missione, questo progetto dimostrerà la potenza dei dati abbinati a strumenti avanzati di analisi predittiva, apprendimento automatico, insegnamento rafforzativo, e mercati di condivisione dei dati."

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca del MIT, innovazione e didattica.