دنیای کشاورزی و دامداری هر روز داره هوشمندتر میشه و حالا دیگه به کمک هوش مصنوعی و سیستم‌های پیشرفته، خیلی کارها رو میشه راحت‌تر، سریع‌تر و حتی دقیق‌تر انجام داد. تا الان اگه بخوایم توی یک گاوداری، گاوها رو شناسایی کنیم یا بفهمیم هر کدوم توی چه وضعیت فیزیولوژیکی و تولیدمثلی‌ای هستن، معمولاً میان از گوشواره (همون پلاک‌هایی که به گوش گاو نصب میکنن) یا سنسورهایی که به بدنشون وصل میشه، استفاده میکنن. خب مشکل این روش‌ها اینه که یا آزاردهنده هستن یا تو شرایط واقعی مزرعه، هی گیر میکنن و دیتای درست حسابی هم نمی‌دن.
حالا بیاید با “Dairy DigiD” آشنا بشیم؛ یه سیستم خفن که براساس یادگیری عمیق (Deep Learning) کار میکنه و اساسش رو گذاشتن روی شناسایی گاوها فقط از طریق عکس صورتشون، اون هم با دقت عجیب و غریب! دیگه لازم نیست گوشواره و سنسور استفاده کنی، فقط کافی عکس بگیری.
این سیستم اول گاوها رو به چهار گروه مختلف تقسیم میکنه: گاوهای جوان، گاوهای بالغ شیرده، گاوهای باردار و گاوهای خشک (گاو خشک یعنی گاوی که دیگه شیر نمی‌ده و تو دوره استراحته). خیلی راحت فهمیدی هر گاو، تو کدوم دسته‌ست.
Dairy DigiD دو تا مدل هوش مصنوعی رو با هم ترکیب کرده. یکی مدل DenseNet121 که کل تصویر گاو رو بررسی میکنه. این مدل همون مدلیه که تو خیلی از پروژه‌های بینایی ماشین ازش استفاده میشه و به درد تشخیص تصویر می‌خوره. ولی یه مشکل داشت؛ سریع سر و صدای پس‌زمینه‌ی عکس (مثلاً محیط مزرعه یا نور عجیب و غریب) حواسش رو پرت میکنه و دقتش میاد پایین.
اما برگ برنده این سیستم، استفاده از Detectron2 بود. حالا Detectron2 چیه؟ یه پلتفرم خفن توسعه‌یافته توسط فیسبوک که توش کلی مدل یادگیری عمیق آماده هست واسه کارهای بینایی کامپیوتر و مخصوصاً تشخیص اشیاء و آنالیز نقطه‌به‌نقطه. تو DigiD با Detectron2 کاری کردن که صورت گاو رو کاملاً تحلیل کنه – یعنی مثلاً جای چشم‌ها، گوش‌ها، پوزه و حدود سی تا نقطه آناتومیکی رو پیدا کنه (Keypoint detection همون پیدا کردن نقطه‌های مهم روی عکس حیونه است). این جوری حتی اگه پس‌زمینه عکس شلوغ باشه یا نور مزرعه فرق کنه، سیستم هنوزم می‌تونه گاو رو درست دسته‌بندی کنه.
نتیجه‌ها واقعاً جالب بود! دقت تشخیص بین ۹۳ تا ۹۸ درصد رسید، یعنی کم کم داره به مرحله‌ای میرسه که میشه کامل بهش اعتماد کرد. علاوه بر این، چون سیستم بر اساس اجزای واقعی و مهم صورت گاو تصمیم می‌گیره، به کمک آزمایش‌ها و تست‌هایی که انجام دادن (مثلاً cross-validation که یعنی سیستم رو هی با داده‌های جدید امتحان میکنن، و حتی روش perturbation برای توضیح‌پذیری مدل که به زبان ساده یعنی بفهمیم مدل چرا یه تصمیمی گرفته)، خیال دامدار و کارشناس راحت میشه که مدل به نکات مهم بیولوژیکی دقت کرده.
خلاصه با ترکیب طراحی حیوان‌محور (animal-centric design یعنی توجه به راحتی و سلامت گاوها) و یه هوش مصنوعی قابل گسترش، Dairy DigiD شده یکی از پیشرفت‌های اساسی تو حوزه پایش هوشمند دام. این روش هم اخلاقیه، هم دقیق کار میکنه و هم دردسرهای سنتی رو نداره. واقعاً یه انقلاب برای مدیریت دقیق گاوداری، اونم فقط با یه عکس ساده! به قول خودمون: این یعنی تصمیم‌گیری هوشمند با داده‌های دقیق، نه حدس و گمان‌های قدیمی.
منبع: +
