سوق التربية الحاسوبية

نظرة عامة على السوق

من المتوقع أن ينمو حجم سوق التربية الحاسوبية العالمية بشكل كبير بمعدل نمو سنوي مركب قدره 12.3٪ بحلول الفترة المتوقعة.

يشير مصطلح "التربية الحاسوبية" إلى استخدام تقنيات الحوسبة المتطورة وتحليلات البيانات وخوارزميات التعلم الآلي لتسريع وتحسين عمليات تربية النباتات والحيوانات. ومن أجل تحديد السمات المرغوبة والتنبؤ بنتائج مواقف التربية المختلفة، تتضمن هذه الطريقة تحليل كميات كبيرة من البيانات الجينية والظاهرية.

يستطيع المربون تسريع عملية التربية وخفض التكاليف وزيادة دقة توقعات التربية باستخدام الأساليب الحسابية. بالإضافة إلى ذلك، يمكنهم التربية لعدة سمات في وقت واحد، مما قد يؤدي إلى خطط تربية أكثر فعالية وأطول أمدًا.

تتوفر طرق التربية الحاسوبية في مجموعة متنوعة واسعة، بما في ذلك خوارزميات التعلم الآلي، ورسم خرائط المواقع الجينية الكمية، والاختيار الجينومي، ودراسات الارتباط على مستوى الجينوم. ومن خلال تحليل المعلومات الجينية والظاهرية من كل من النباتات والحيوانات، يمكن استخدام هذه الطرق للتنبؤ بكيفية تأثير مواقف التربية المختلفة على السمات المحددة ذات الاهتمام.

إن سوق التربية الحاسوبية مدفوع بعدد من العوامل، مثل الحاجة إلى معالجة قضايا الأمن الغذائي العالمي، والطلب المتزايد على تقنيات التربية الأكثر فعالية واستدامة، وتوافر أدوات الحوسبة وتحليل البيانات المتطورة.

إن سوق التربية الحاسوبية هو تطبيق التقنيات والمعدات القائمة على الكمبيوتر لتعزيز تكاثر النباتات والحيوانات. وهذا ينطوي على تسريع عملية التربية، وتحسين دقة التنبؤات بالتربية، وتعزيز فعالية برامج التربية واستدامتها من خلال استخدام تحليلات البيانات، والتعلم الآلي، وغيرها من التقنيات المتطورة. الزراعة والغابات وتربية الحيوانات ليست سوى عدد قليل من القطاعات حيث التربية الحاسوبية لها استخدامات. وهي مدفوعة بمجموعة متنوعة من القضايا، مثل الحاجة إلى التعامل مع مشاكل الأمن الغذائي العالمي، والطلب المتزايد على تقنيات تربية أكثر فعالية واستدامة، وإمكانية الوصول إلى أدوات الحوسبة وتحليل البيانات المتطورة.

خلال الفترة المتوقعة، والتي تمتد من عام 2021 إلى عام 2029، من المتوقع أن ينمو سوق التربية الحاسوبية بمعدل كبير. كان السوق يتوسع بشكل مطرد في عام 2021، وبسبب تبني اللاعبين الرئيسيين المتزايد للاستراتيجيات، من المتوقع أن يتطور السوق خلال الإطار الزمني المتوقع.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

• ارتفاع كبير في الطلب على الغذاء

وفقًا للبحث، بحلول عام 2050، من المتوقع أن يزيد عدد سكان الكوكب عن 9 مليارات نسمة، مما سيؤدي إلى ارتفاع كبير في الطلب على الغذاء. من خلال زيادة فعالية برامج التربية وإنشاء أصناف زراعية وحيوانية جديدة أكثر إنتاجية ومرونة، يمكن أن تساعد التربية الحاسوبية في تلبية هذا الطلب.

• طرق الزراعة الأكثر استدامة وصديقة للبيئة

هناك حاجة متزايدة إلى أساليب زراعية أكثر استدامة وصديقة للبيئة لأن الزراعة تلعب دورًا مهمًا في تغير المناخ. يمكن تطوير المحاصيل والحيوانات الأكثر مقاومة للآفات والأمراض، والتي تستخدم كميات أقل من المياه والأسمدة، وتنبعث منها غازات دفيئة أقل بمساعدة التربية الحاسوبية.

• تزايد اعتماد الزراعة الدقيقة والتقدم التكنولوجي

يمكن الآن تحليل كميات كبيرة من البيانات الجينية والظاهرية بشكل أسرع وأكثر دقة من أي وقت مضى بسبب تطوير الحوسبة عالية الأداء وتحليلات البيانات الضخمة. بالنسبة للمربين والباحثين، أدى هذا إلى زيادة القدرة على تحمل تكاليف التربية الحاسوبية بالإضافة إلى توافرها. تتزايد شعبية الزراعة الدقيقة ، التي تعمل على تحسين إنتاج المحاصيل والثروة الحيوانية باستخدام البيانات والتكنولوجيا، بين المزارعين والشركات الزراعية. لإنشاء نباتات وحيوانات تتكيف بشكل أفضل مع مجموعة من البيئات المتنامية، يمكن الجمع بين التربية الحاسوبية والزراعة الذكية.

قيود السوق

• يمكن أن تؤدي البيانات ذات الجودة الرديئة إلى توقعات غير دقيقة ونتائج تربية غير موثوقة

عند استخدام البيانات الجينية والجينومية في أنظمة التربية، هناك قضايا أخلاقية وقانونية يجب أخذها في الاعتبار. وقد يتعقد اعتماد وتطبيق أساليب التربية الحاسوبية بسبب ذلك. كما أن توفر البيانات عالية الجودة يعد أحد القضايا الرئيسية التي تواجه صناعة التربية الحاسوبية. وقد تنتج توقعات غير دقيقة ونتائج تربية غير موثوقة عن بيانات ذات جودة رديئة.

• تكاليف بدء التشغيل المرتفعة

قد يكون من الضروري الاستثمار في الأجهزة والبرامج والأفراد لتنفيذ تقنيات التربية الحاسوبية. وقد تجد المنظمات أو الشركات الأصغر حجمًا ذات الوسائل الأقل صعوبة في دخول السوق بسبب هذا.

فرص السوق

• استثمارات كبيرة في مجال البحث والتطوير في مجال التربية الحاسوبية

إن الحكومات والمؤسسات الأكاديمية والشركات الخاصة تقوم جميعها باستثمارات كبيرة في البحث والتطوير في مجال التربية الحاسوبية. ونتيجة لهذا، تم إنشاء أساليب وأدوات جديدة، مما أدى إلى زيادة فعالية ودقة مبادرات التربية. بالإضافة إلى ذلك، فإن التحسينات في التكنولوجيا وقوة الحوسبة تجعل من الممكن إنشاء أساليب تربية جديدة ومبتكرة من شأنها أن تعزز فعالية وكفاءة برامج التربية.

• يتزايد الطلب على أنظمة التربية المخصصة، كما أن البحث والتطوير التعاوني

تزداد الحاجة إلى برامج التربية المخصصة القادرة على تلبية المتطلبات الفريدة للمزارع والشركات الزراعية. ومن خلال تمكين المربين من التعرف على السمات المحددة التي تعد الأكثر أهمية لعملائهم واختيارها، يمكن أن تساعد التربية الحاسوبية في تلبية هذا الطلب. ويمكن أن يساعد التعاون بين الباحثين والمربين وأصحاب المصلحة في الصناعة في التغلب على بعض تحديات سوق التربية الحاسوبية، مثل توافر البيانات وجودتها، وتسريع تطوير وتبني تقنيات وأدوات جديدة.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

تقسيم حسب النوع

• التربية الجزيئية

يُعرف التهجين بين أبوين مختلفين وراثيًا لإنتاج ذرية تحمل الصفات المرغوبة باسم التربية الهجينة. سيؤدي استخدام هذه الطريقة إلى زيادة إنتاج المحاصيل ومقاومة الأمراض وغيرها من الصفات المهمة.

• تربية الهجين

ولإحداث تغييرات دقيقة في الحمض النووي للنباتات أو الحيوانات، يتم استخدام تقنية CRISPR/Cas9 أو أدوات جزيئية أخرى. وباستخدام هذه الطريقة، يمكن إنتاج أصناف جديدة من المحاصيل ذات الخصائص المرغوبة، مثل مقاومة الجفاف أو زيادة الغلة.

• تحرير الجينوم

يمكن استخدام هذه التقنية لإنشاء أصناف جديدة من المحاصيل ذات السمات المرغوبة، مثل مقاومة الجفاف أو زيادة الغلة.

• الهندسة الوراثية

لإنتاج محاصيل جديدة أو أصناف حيوانية ذات سمات مرغوبة، تتضمن الهندسة الوراثية نقل الجينات من كائن حي إلى آخر.

تقسيم حسب التطبيق

• البذور الزيتية والبقوليات

البقوليات والبذور الزيتية من المنتجات الغذائية والأعلاف المهمة. ويمكن إنشاء أصناف جديدة ذات إنتاجية أعلى ومقاومة أفضل للأمراض وخصائص غذائية أفضل باستخدام التربية الحاسوبية.

• الحبوب والحبوب

تشمل بعض المحاصيل الأكثر شعبية المنتجة في جميع أنحاء العالم الحبوب والبقوليات. ويمكن إنشاء أصناف جديدة أكثر إنتاجية وأكثر تكيفًا مع ظروف النمو الخاصة وأكثر مقاومة للآفات والأمراض باستخدام التربية الحاسوبية.

• الفواكه والخضروات

تُعد الفواكه والخضروات من المحاصيل المهمة للاستهلاك البشري. ويمكن استخدام التربية الحاسوبية لتطوير أصناف جديدة ذات نكهة وملمس وقيمة غذائية أفضل.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم تحليل سوق التربية الحاسوبية العالمية حسب المنطقة إلى أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

آسيا والمحيط الهادئ

• الطلب المتزايد على الغذاء لإطعام هذا السكان

يعيش أكثر من نصف سكان العالم في منطقة آسيا والمحيط الهادئ، حيث الطلب على الغذاء أكبر. ولتلبية هذا الطلب، يمكن للتكاثر الحاسوبي أن يخلق أصنافًا جديدة من المحاصيل والثروة الحيوانية أكثر إنتاجية ومرونة. وتعتمد الشركات الزراعية والمزارعون تقنيات جديدة لتعظيم إنتاج المحاصيل والثروة الحيوانية، وهذا هو السبب في تزايد شعبية الزراعة الدقيقة في آسيا. ولخلق نباتات وحيوانات أكثر ملاءمة لظروف نمو معينة، يمكن الجمع بين التكاثر الحاسوبي والزراعة الدقيقة.

• الدول الآسيوية تدعم البحث والتطوير الزراعي

وتدعم عدد كبير من الدول الآسيوية البحث والتطوير الزراعي، بما في ذلك التربية الحاسوبية. على سبيل المثال، بدأت الصين برنامجاً وطنياً لإنشاء أدوات وتقنيات تربية جديدة، مثل تحرير الجينوم والاختيار الجيني.

تُعَد آسيا واحدة من أكثر المناطق التي تشعر بالقلق إزاء تغير المناخ، وهناك حاجة متزايدة إلى ابتكار أساليب زراعية أكثر مرونة واستدامة. ويمكن تطوير المحاصيل والحيوانات الأكثر مقاومة للأمراض والآفات، والتي تستخدم كميات أقل من المياه والأسمدة، وتنبعث منها كميات أقل من الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي، وذلك بمساعدة التربية الحاسوبية.

أمريكا الشمالية

من المتوقع أن يتوسع سوق التربية الحاسوبية في أمريكا الشمالية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 11% بين عامي 2021 و2026. وتتزايد الحاجة إلى أساليب الزراعة المستدامة جنبًا إلى جنب مع معرفة تأثير الزراعة على البيئة في أمريكا الشمالية. وباستخدام التربية الحاسوبية، من الممكن إنشاء محاصيل وحيوانات أقل عرضة للآفات والأمراض، وتستخدم كميات أقل من المياه والأسمدة، وتنبعث منها غازات دفيئة أقل.

• تهدف إلى تطوير أدوات وتقنيات تربية مبتكرة

في أمريكا الشمالية، تقوم العديد من الولايات بتمويل البحث والتطوير الزراعي، بما في ذلك التربية الحاسوبية. على سبيل المثال، لدى وزارة الزراعة الأمريكية عدد من البرامج التي تهدف إلى تطوير أدوات وتقنيات تربية مبتكرة، مثل تحرير الجينوم والاختيار الجيني.

تتخذ العديد من شركات التكنولوجيا الكبرى، بما في ذلك آي بي إم ومايكروسوفت وجوجل، من أمريكا الشمالية مقراً لها، وهي تستثمر بشكل كبير في البحث والتطوير في مجالات مثل الذكاء الاصطناعي، وتحليلات البيانات الضخمة، والحوسبة عالية الأداء. وكل من هذه الأدوات تشكل جانباً أساسياً من جوانب التربية الحاسوبية.

أوروبا

• من المتوقع أن يتوسع سوق التربية الحاسوبية في أوروبا بمعدل 10.5% تقريبًا في الفترة ما بين عامي 2021 و2026

وتستثمر العديد من شركات التكنولوجيا الكبرى التي يقع مقرها الرئيسي في أوروبا، بما في ذلك SAP وSiemens وAtos، استثمارات كبيرة في البحث والتطوير في مجالات مثل الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات الضخمة والحوسبة عالية الأداء. وكل من هذه الأدوات تشكل جزءًا أساسيًا من التربية الحاسوبية. ومن المتوقع أن تستمر أوروبا في التوسع بسرعة على مدى السنوات القادمة بفضل مزيج من الطلب المتزايد على أساليب الزراعة المستدامة والتقدم التكنولوجي وزيادة اعتماد الزراعة الدقيقة والدعم الحكومي.

اللاعبون الرئيسيون

1. إن آر جين
2. ان اس اي بي
3. علوم الكمبيوتر
4. جين تويستر
5. مفتاح الجينات
6. جين اكس برو
7. جينيتكس عالية الدقة
8. بنسون هيل

التطورات الأخيرة

في عام 2020 - Indigo Agriculture هي شركة تستخدم أدوات حسابية لإنشاء أصناف المحاصيل والمنتجات الميكروبية التي تعزز صحة النبات وإنتاجيته. أعلنت Indigo مؤخرًا عن شراكة مع التعاونية الزراعية Grow mark لجعل منصة التربية الحسابية الخاصة بها متاحة للمزارعين الأعضاء في محاولة لزيادة إنتاجية المزارعين الأعضاء واستدامتهم.