Local Dive / Agri-AI
FOR YANMAR · 2026.10.06 · 補足ページ
Upstream → Farm → Downstream

育苗から出荷まで、
現場のAIを上から下までつくっている。

生産管理ハブ、映像による匠の技の形式知化、ハウス内を学習する自律栽培AI、そして農協向け流通ソリューション。Local Diveは農業のバリューチェーン全層に、実稼働中のシステムを持っています。

5層カバーしているバリューチェーン階層
7+1協調する独立AIモデル(+Model 0 データ品質)
5分センサー・設定値・実動作を結ぶ閉ループ粒度
0件影運転リプレイでの安全制約違反(必須条件)
00 · Existing deck + live URLs

既存資料と、いま動いているもの

本日の正式資料は22枚のデッキ(本編10+技術付録A1–A11)。デッキは匿名・合成データで統一されているため、このページは「実際に動いているURL」と「デッキに足りない技術の深掘り」を補う位置づけです。

正式資料(配布用)

PPTX
LocalDive_ヤンマー技術紹介_2026100622枚 · 本編:目的/全体像/入口/事例/知識更新/機器接続/協業/検証設計/本日決めたいこと · 付録:A1データ流れ〜A11出典
DEMO
匿名デモサイト(画面共有用・非公開)localdive-yanmar-demo-oct2026.nish1mura.chatgpt.site · 要ログイン(外部からは401)。ChatGPT Site上の合成データ。生成AI APIは未接続
TALK
東京登壇(同日午前)IDACA · ICA研修 @JAビル36F「AI for farm and cooperative management」第3部「日本の実践(JAひまわり等)」で使った現場からAIをつくる5段階の流れを、このページの構成にも踏襲
REQ
山田園芸 スプレーマム自律栽培AI 総合開発要件定義書 v0.17モデル構成・学習手法・受入目標の出典。本ページ03〜06はこの文書の可視化
デッキに足りなかったもの(このページで補完)
① 実稼働アプリのURL一覧 ② 自律栽培AIの7モデル構造・学習手法・性能(A8は1枚のみ) ③ 3Dで動くハウス×センサー×AIのイメージ ④ 上流→下流を1枚で見せる全体図 ⑤ 映像ナレッジ化→栽培AIへの接続説明 ⑥ 匿名デモが401のときのバックアップ

実稼働・デモURL(表示名は匿名化、ホスト名はそのまま)

現場
内容
URL
状態
露地野菜農場B浜松・キャベツ・JGAP
ファームハブ(作業日誌・防除・在庫・GAP証跡・MCP)
sagisaka-farm-hub.aztec95pa.workers.dev
要ログイン · /api/mcp · /api/openapi
運用中
青果流通事業者D愛知・産地仲卸
流通ダッシュボード 7 Step(本番)
本番
農協E静岡県西部
職員業務アシスタント(訪問・引継ぎ・ナレッジ検索)
デモ
農協 部会出荷愛知・スプレーマム部会
出荷・選別デモ
デモ
山田園芸AI愛知・普及指導員連携版
相談・根拠表示・記録(2026/08 県打合せ版)+デッキ
稼働
施設園芸農場C豊橋・ミニトマト養液
トマトハブ(養液・作業・収穫・センサーAPI)
meguri-tomato-hub.pages.dev
要ログイン · /api/sensor-readings
運用中
映像ナレッジ処理福原ファーム・映像→知識
作業映像の発話・場面・根拠時刻の索引化ワーカー
試作

すべてCloudflare Workers / Pages + D1 + R2 構成。ログインが必要な画面は自分の端末で画面共有し、顧客実データは表示しない。

01 · Full-stack coverage

バリューチェーンの各層に、動いている現場がある

単発のPoCではなく、上流の生産管理から下流の農協・流通まで、それぞれの現場で稼働・実証中のシステムです。各層で得たデータとナレッジは、中核の栽培AIへ還流します。

Upstream

生産管理ハブ

露地野菜農場B ファームハブ(浜松・キャベツ約40圃場・JGAP)
  • 防除日誌・在庫・養液・作業記録の一元化
  • GAP審査証跡の自動集約
  • 複数圃場の計画と実績の差分管理
運用中
Vision

映像データ解析

福原ファーム・神崎農産
  • 熟練者の作業映像から判断手順を抽出
  • 摘葉・誘引・収穫タイミングの形式知化
  • 作物状態の画像特徴量を自動抽出
解析・ナレッジ化
Core AI

自律栽培AI

山田園芸(スプレーマム・土耕・490坪4連棟)
  • 7モデル協調+経済最適化MPC
  • ハウス内の気候・根域・作物を同時学習
  • 監視→影運転→推奨→承認付き制御
実証中
Producer

産地流通ダッシュボード

青果流通事業者D(愛知・産地仲卸、社名非公開)
  • 伝票→仕切・在庫・集計、前年同週比較
  • 運賃採算・暫定/確定価格・音声判断メモ
  • 需給予測プログラム(7 Step)
本番稼働
Downstream

農協向けソリューション

農協E(静岡県西部・職員業務アシスタント デモ)
  • 部会単位の出荷予測・集荷計画
  • 生産者の栽培データを等級・単価に接続
  • 営農指導のデジタル化
デモ提供
現場
領域
Local Diveが提供しているもの
栽培AIへの還流
状態
露地野菜農場B ハブ浜松・キャベツ・JGAP
生産管理・GAP
作業日誌・防除・在庫・GAP証跡の一元化、API/MCP公開 URL↗
作業履歴・防除・養液の時系列データ
運用中
福原ファーム映像解析
匠の技の形式知化
作業映像からの手順抽出、判断基準のラベリング
作業タイミングの教師信号
解析中
神崎農産映像解析
作物状態推定
固定カメラ画像からの群落状態・異常候補の抽出
Model 5(画像)の事前学習データ
解析中
山田園芸スプレーマム
自律栽培AI
7モデル協調、デジタルツイン、安全ガード付き制御アダプター
中核モデル(本ページ後半)
実証中
青果流通事業者D愛知・社名非公開
産地流通
販売・数量マップ→前年同週→運賃採算→価格→予測の7 Step URL↗
等級別単価・需要の実績(Model 7 目的関数の校正)
本番
農協E 職員アシスタント静岡県西部・提案デモ
営農指導・組織支援
訪問・引継ぎ・相談・資材受付・出典付きナレッジ検索 URL↗
部会出荷基準・単価マスタ
デモ
02 · Tacit → Explicit

匠の技を映像から取り出し、栽培AIに教える

センサーだけでは「なぜ今その操作をしたか」は分かりません。熟練者の作業映像と環境データを同期させ、判断の条件を抽出してナレッジ化し、栽培AIの教師信号と制約条件として組み込みます。

映像データ解析パイプライン(福原ファーム・神崎農産)

固定RGB/RGB-Dカメラと作業者視点映像を、環境・灌水・作業ログと同一タイムラインに揃えて解析します。

SAM 2.1 · SEGMENT
cam-03 · 群落高 71.2cm · 被覆率 0.84
REC 2026-09-30 06:40 JST
01
幾何校正・セグメンテーションOpenCVで固定マーカー基準の実寸化。SAM 2.1で株・花・作業者の手を分離。
02
作業イベント検出摘葉・誘引・収穫・灌水判断の瞬間を検出し、その時点の環境・作物状態をスナップショット。
03
判断条件の抽出「VWCがこの値を切り、日射がこの程度なら灌水」のような条件を、熟練者の実行動から統計的に復元。
04
ナレッジ化・モデル連携抽出した条件を Model 2・5・7 の事前分布・制約・教師ラベルとして注入。山田氏の採用/却下理由も同じ形式で蓄積。

栽培AIとの連携のしかた

匠の技は「正解」ではなく「強い事前知識」として扱います。AIはそれを出発点に、ハウス固有のデータで校正します。

→2
Model 2 根域・灌水熟練者の灌水タイミングを閾値ルールの初期値に。センサー故障時は人の判断ロジックへフォールバック。
→3
Model 3 草丈・茎草丈調節処理の判断履歴を、成長曲線の介入効果として学習。
→5
Model 5 画像作物状態他農場の映像で事前学習した特徴抽出を、山田園芸の代表40株ラベルで微調整。
→7
Model 7 経済最適化人が選ばなかった操作を「暗黙の制約」として候補から外し、推奨の納得感を担保。
複数農場の映像で得た作物状態の特徴量は匿名化・集約し、品種・作型が異なる現場間でも転用できる「作物状態の共通語彙」として整備しています。
03 · Yamada Model · Architecture

1個の巨大AIではなく、7つの独立モデルを協調させる

気候・根域・草丈・発育・画像・品質・経済を別モデルに分け、共通状態推定器で結びます。各モデルは単独で検証でき、低信頼時は個別に使用禁止にできます。内部の目的関数・特徴量設計は非開示ですが、構造と性能は以下の通りです。

MODEL 0

データ品質・センサーヘルス・安全ガード

通信断/張り付き/飛び値/矛盾検出
書込みデフォルトOFF・監査ログ
内部非開示M1

ハウス気候
設備応答

15/30/60分先
T · RH · VPD
内部非開示M2

根域水分
灌水

地点・深度別VWC
次回灌水候補
内部非開示M3

草丈・茎
バイオマス

7日後・消灯時・収穫時
規格外リスク
内部非開示M4

発育
開花・収穫期

発蕾・着色・収穫
ピーク日の分布
内部非開示M5

画像
作物状態

群落高・被覆率
蕾数・異常候補
M6

出荷品質・等級・箱数

M3+M4+M5 → 秀2L/秀/優/良/規格外の確率と100本箱数
内部非開示
M7

経済最適化・MPC・意思決定

Revenue − Heat − Electricity − Water − Labor − GradeLoss を安全制約下で最大化
内部非開示
センサー→観測基盤→Model 0→共通状態推定器→M1–M5→M6→M7→安全ガード・承認→制御機アダプター→実動作→センサー
04 · How we train

学習手法:物理で骨格をつくり、データで残差を学ぶ

WUR Autonomous Greenhouse Challengeの設計思想と温室物理・作物生理の一般原理を骨格に、山田園芸の現地データで全パラメータを校正します。巨大事前学習モデルは画像系のみに限定し、他は軽量で説明可能なモデルを採用しています。

Aグレーボックス+残差学習

熱・水蒸気・土壌水収支と作物生理(受光→光合成→乾物分配→LAI更新)を状態方程式として実装し、物理が説明しきれない残差のみを勾配ブースティングで学習。

  • I_abs = I₀(1−e^(−k·LAI)) で受光を推定
  • W_{t+1} = W_t + Irr − ET − Drain を多深度VWCで状態推定
  • 物理的に不可能な予測はゼロ(制約として強制)

B時系列ホールドアウト評価

5分データをランダム分割せず、期間・区画・作単位で分割。未来情報の漏洩を防ぎ、未学習期間での汎化のみを性能として報告します。

TRAIN 期間A–CVALTEST 未学習期間
  • Persistence/ARXをベースラインに必ず併記
  • 代表40株は株IDで分割(同一株を学習・テストに混ぜない)
  • 予測区間の校正(80%区間の被覆率)を確認

C設定値≠実動作の4層データ

AI要求、安全ガード通過後の採用要求、制御機の採用値、実アクチュエータ状態と環境結果を別列で保持。設備の「言うことを聞かない」部分も含めて学習します。

  • 生データはimmutable、補完値はquality_flag=imputed
  • 影運転4週間以上、リプレイで安全違反ゼロが本番条件
  • MLflow・DVCで全実験を再現可能に管理

M1気候・設備応答

Persistence → ARX/状態空間 → LightGBM → グレーボックス熱収支 → TCN/LSTM をベースラインから積み上げ、操作候補ごとの予測軌道を出力。

M2根域・灌水

Catch-canで散水分布を実測し、乾燥・標準・湿潤地点を分離。Kalman Filterで排水・吸水を状態推定し、最終的に制約付き灌水MPCへ。

M5画像

SAM 2.1 / Depth Anything V2 / Florence-2 を比較、OAK-D実深度を主系統に。他農場映像で事前学習→代表株ラベルで微調整。商用ライセンス未整理モデルは必須依存にしない。

05 · Performance · Shadow run

山田園芸モデルの性能

影運転(Shadow)での未学習期間に対する評価値と、要件定義で定めた受入目標の比較です。緑が現在値、琥珀の線が受入目標。表示値はデモ用の代表値で、作ごとに監査・更新します。

現在値(Shadow・未学習期間)受入目標

M1 室温予測 vs 実測(60分先・未学習日)

Persistence比 −38% MAE。朝の天窓開放時の立ち上がりも追従。

M6 等級構成 予測 vs 実選別(直近作)

秀2L Precision 0.83。総100本箱数 WAPE 13.6%。
06 · Digital Twin · Live

ハウス内の全システムとセンサーが、AIと協調して動く

山田園芸4連棟ハウスのデジタルツイン。土壌・気象・PAR・カメラの観測がEdgeに集まり、7モデルが予測・最適化し、安全ガードを通って天窓・カーテン・暖房・灌水へ届く1日を、約50秒で再生します。ドラッグで回転、ホイールでズーム。

05:00JST · DAY 112 · 消灯後 18日
夜間保温 · 影運転
室温 / 外気14.2℃ / 9.8℃
RH / VPD88% / 0.19kPa
PAR(群落上)0 µmol
VWC L1–L431 · 29 · 33 · 30%
M1 60分先 室温13.9℃ ±0.6
M7 推奨暖房 設定13.5℃ 維持
AI DECISION LOG · M0 → M7 → GUARD
土壌センサー ×16 PAR・温湿度 ×8 RGB-D カメラ ×5 Edge PC → 7 Models アクチュエータ ×4系統
drag · rotate  /  wheel · zoom
OBSERVE

観測系はAeroBeatから独立

TEROS 12アンカー+SenseCAP S2105ノードをLoRaWANで独立収集。流量・圧力・葉面濡れ・PAR・RGB-Dを5分粒度でEdgeへ。

THINK

Edgeで7モデルが協調推論

Model 0で品質を確認した観測だけが状態推定器へ。M1–M6の予測をM7が束ね、候補操作ごとの利益と不確実性を比較。

GUARD

安全ガードと人の承認

変更幅制限・最小最大値・連続灌水上限・夜間高湿の灌水制約を通過した要求のみ採用。手動上書きが常に最優先。

ACT

既存制御機を下位制御器として維持

AeroBeat/PLCアダプター経由で天窓・側窓・幕・暖房・灌水へ。通信断時は既存制御へ自動復帰。実動作は再びセンサーで観測。

07 · Physical AI · Sim-to-Real

栽培AIの先:触覚センサー付き収穫ロボットを、仮想環境で訓練する

人の作業記録 → 時刻同期 → 模擬検証 → 実機の4段階(デッキA10)のうち、第3段階「模擬検証」の姿です。脚付きロボット+アームが、シミュレーション内で果実を探索し、触覚センサーで把持力を調整しながら収穫する方策を学習します。デジタルツインで学んだハウス状態と、匠の技の映像ナレッジが、この訓練環境の「正解」になります。

仮想環境でのトレーニング映像(シミュレーション・12秒)。実機の稼働実績ではありません。四足+6軸アーム、手先に触覚センサーを想定。

栽培AI・映像ナレッジとのつながり

SIM
デジタルツインが訓練場になるModel 5の群落高・被覆率・花位置、Model 4の開花分布をシーン生成に使い、収穫適期の株だけを仮想ハウスに配置。
TOUCH
触覚で「傷めない把持」を学ぶ映像から抽出した熟練者の把持・切断の動作を報酬設計に反映。触覚センサーの接触力で茎・果実の損傷を抑える方策を強化学習。
SYNC
機体ログと人の記録を同じ時刻軸に状態・操作・位置・結果を5分環境データ・作業記録と同期。Model 6の等級結果でロボット収穫品質を評価。
REAL
実機は限定条件・人の監視下から安全条件・停止手順・監視体制を確認後、1ライン・1品種から。ヤンマーの機体・実証拠点との組合せを想定。
人の作業記録→時刻同期→模擬検証(今ここ)→実機実証
08 · Safety by design

自動化は段階導入。安全を迂回しない

最初の1作は監視・影運転・推奨まで。LLM/Agentは説明と実行調整役であり、自由文から天窓やポンプを直接駆動することはありません。

5段階の制御接続

画面表示のみ → 手動反映 → 承認後に設定値書込み → 制約付き自動設定 → 限定機器で閉ループ。

書込みはデフォルトOFF

センサー異常時は自動制御停止、通信断時は既存制御へ復帰。全判断と承認者を監査ログに保存。

低信頼時の使用禁止条件

各モデルにモデルカードと禁止条件を実装。品種未登録・校正未実施・等級未記録では該当機能を本番化しない。

成功判定は箱数と時間

予測精度だけでなく、秀2L箱数・暖房費/箱・箱/時間・差引/時間・安全違反ゼロで評価。