ИИ сохранит суставы и вымя коров
Студенты из Екатеринбурга создали интеллектуальную систему, контролирующую здоровье крупного рогатого скота с помощью компьютерного зрения и нейросетей.
Точная оценка здоровья опорно-двигательного аппарата крупного рогатого скота (КРС) – важная часть работы по поддержанию здоровья животных и управления стадом. Постановка диагноза на ранней стадии болезни помогает вовремя начинать лечение, прогнозировать продуктивность животных, а значит – поддерживать устойчивые производственные показатели в молочном и мясном животноводстве. Все это непосредственно влияет на экономическую эффективность хозяйств.
При этом увидеть в большом стаде болезнь отдельной коровы на начальном этапе очень сложно. Студенты Института радиоэлектроники и информационных технологий – РТФ Уральского федерального университета (ИРИТ-РТФ УрФУ) разработали проект отслеживания здоровья и поведения сельскохозяйственных животных Fusion AI.
ИИ следит за скелетом и походкой
Кирилл Белоцерковец и Глеб Мозгляков, студенты ИРИТ-РТФ УрФУ, создали интеллектуальную систему круглосуточного мониторинга здоровья и поведения крупного и мелкого рогатого скота, которая работает с помощью компьютерного зрения и нейросетей.
Fusion AI с помощью камер фиксирует и анализирует изображение каждого животного и сравнивает с существующими данными. ИИ оценивает изменения походки и поведения, питания и активности. Это дает возможность выявить признаки заболеваний на ранней стадии.
Особенность проекта – платформа может работать без носимых датчиков и специальных ошейников, основным источником данных служит видеопоток. Это потенциально упрощает внедрение технологии и снижает расходы хозяйств на оборудование и обслуживание систем мониторинга. При этом в большом стаде не останется незамеченным ни одно животное.
Новая платформа выявляет хромоту на начальной стадии, тогда, когда ручная оценка может не дать точный диагноз. Алгоритмы ИИ оценивают скорость и длину шага, асимметрию опоры, изгиб спины и микропаузы в движении. Данные стекаются в единую систему, где отражаются пять степеней хромоты каждого животного. Если корова здорова, у неё первая степень, если отображается вторая степень и более, ветеринар отправляет животное на лечение.
ИИ увидит мастит и оценит фазы родов
Цифровая система Fusion AI работает круглосуточно и быстро накапливает большой объем данных о каждом животном. Это уменьшает стоимость лечения и количество тяжёлых случаев. Результат – быстрое лечение предотвращает падение продуктивности и выбраковку скота в животноводческих комплексах.
Разработчики Fusion AI представили проект на Всероссийский конкурс выпускных квалификационных работ в формате «Стартап как диплом» и заняли первое место. В качестве высшей награды для развития проекта они получили главный приз – 500 тысяч рублей.
Сейчас идет работа над новыми направлениями цифровой диагностики скота. Одно из них – раннее выявление мастита, для этого система будет автоматически фиксировать первые признаки воспаления вымени еще до клинических проявлений. Другое – ранняя диагностика бурсита: интеллектуальная система будет мгновенно фиксировать отёки суставов у коров и точно указывать локализацию. Также в планах разработчиков – ежедневная оценка упитанности коров и мгновенные рекомендации по корректировке рациона; контроль полноценной обработки сосков после каждой дойки. Еще одно направление – автоматизированная бонитировка: с помощью камер и алгоритмов компьютерного зрения будет даваться объективная оценка каждой коровы по экстерьеру, кондиции, продуктивности и репродуктивному потенциалу. А автоматическое распознавание фаз родов, определение начала каждой стадии отёла и подача сигнала ветеринару поможет сохранить здоровье стельных коров.
Конкурентная среда российских AI-моделей в животноводстве
Проект студентов из Екатеринбурга – пример создания цифровых решений для АПК на стыке ИТ и искусственного интеллекта. Его развитие поможет создавать перспективные российские AI-модели в животноводстве, которые начинают конкурировать друг с другом. Такие проекты разрабатывают и предприятия, и вузы. Например, компания СМАРТ ФАРМ (SMART FARM) расширила платформу видеоаналитики для молочных ферм и добавила модуль выявления хромоты животных на основе компьютерного зрения.
Специалисты Проектного института цифровой трансформации Российского аграрного университета имени К.А. Тимирязева для ранней диагностики хромоты КРС создают интеллектуальную систему, включающую технологии компьютерного зрения, тепловизор, 3D-видеосъемку и ИИ. Предполагается, что итоговая точность распознавания и оценки повторяющихся перемещений животных будет превышать 96%.
После практической проверки в хозяйствах российские интеллектуальные системы станут частью комплексов «умных ферм», которые сегодня начинают развиваться в стране.
Кроме того, цифровые системы выявления заболеваний и ветеринарного контроля имеют хороший экспортный потенциал. По оценкам экспертов, ежегодно в мире животноводы теряют около $300 млрд из-за болезней скота. После подтверждения эффективности на российских фермах и адаптации алгоритмов к различным породам животных такие проекты будут востребованы на рынках дружественных стран с растущим животноводством.
