ИИ поможет сохранить здоровье северных оленей
Ученые Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН разработали нейросеть, которая дистанционно оценивает здоровье оленей.
Россия является мировым лидером по численности северных оленей.Сегодня оленеводческая отрасль сталкивается с комплексом проблем. В Минобрнауки России отмечают, что в их числе нехватка квалифицированных специалистов на фермах и недостаточное количество данных о наследственности животных. Один из способов решения проблем – разработка средств автоматизации, которые позволят увеличить продуктивность сотрудников отрасли, а также повысить количество и качество информации о северных оленях.
Нейросеть для оленей
Теперь оценивать состояние этих животных можно на основе внешних признаков. Это сделает искусственный интеллект с помощью компьютерного зрения. Платформу предложили ученые Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) и Северо-Западного центра междисциплинарных проблем продовольственного обеспечения (СЗЦППО). Учреждения входят в состав Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН).
Разработана автоматизированная система, которая по анализу видеозаписей оценивает фенотипические (внешние) характеристики северных оленей. Проект основан нанейросетиYOLOv11, в работе использовалась программная платформа AutoGenNet, автоматизирующая и оптимизирующая анализ информации. В результате при помощи компьютерного зрения по видео анализируются фенотипические данные животных.
Семь основных параметров животных выбраны в качестве распознаваемых: высота в холке, обхват груди, косая длина туловища, высота в локте, глубина груди, ширина груди, ширина в маклоках. Их анализ помогает оценивать состояние здоровья оленя.База данных для обучения и тестирования нейросети формировалась на основе 60 фотографий северных оленей, полученных в ямальском опытном стаде. Эксперименты показали, что в итоге при работе на ранее незнакомых особях система распознает семь ключевых биометрических параметров со средней ошибкой 2 см, что дает высокую точность итоговой оценки.
Дистанционный анализ
Теперь ученые могут дистанционно проанализировать состояние каждого оленя и помочь укрепить его здоровье.
«Кроме того, наша система позволяет бесконтактно мониторить оленей и исключить стресс-факторы, которые возникают у животного, например, при использовании носимых датчиков», – подчеркнул Владислав Соболевский, старший научный сотрудник Лаборатории информационных технологий в системном анализе и моделировании СПИИРАН – СПб ФИЦ РАН.
По оценке экспертов, только в комплексе цифровые технологии дают возможность развивать эту специфическую и сложную отрасль АПК.
«Контроль состояния больших оленьих стад остается сложной задачей, так как даже домашний северный олень является полудиким животным, поэтому любые технологические приемы требуют определенного навыка и имеют свои особенности… Помогает внедрение современных инструментов (БПЛА, спутниковые ошейники, чипы) и получаемый массив данных анализирует ИИ. Применение современных технологий, несомненно, окажет существенную помощь в управлении стадами северных оленей», – отметил Касим Лайшев, руководитель отдела животноводства и рационального природопользования СЗЦППО – СПб ФИЦ РАН.
Таким образом, новая разработка – ИИ, созданный под конкретные климатические и производственные условия – формирует для российской ИТ-отрасли новый рынок: применение собственныхцифровых технологий в арктическом животноводстве.
Новые рынки для российских IT-технологий
ИИ-платформа петербургских ученых помогает сохранению и развитию традиционных отраслей экономики народов Севера России. Раннее выявление заболеваний снижает потери животных и повышает эффективность оленеводческих хозяйств. Это особенно важно для арктических регионов, где оленеводство является основой традиционного образа жизни малочисленных народов.
В дальнейшем новая система может быть интегрирована с другими цифровыми платформами, которые помогают развитию оленеводства. Так в ЯНАО, регионе-лидере по количеству домашних северных оленей, стартовал проект «Безопасная тундра», включающий массовый спутниковый мониторинг маршрутов оленьих стад. Он охватит более 100 тысяч животных – примерно шестую часть всех домашних оленей региона.
В дальнейшем платформа может быть дополнена системой цифровых пастбищ, идентификацией отдельных оленей, автоматическим ведением цифровых карточек животных, анализом динамики их веса и физического состояния. В среднесрочной перспективе технология может стать основой для цифровой платформы управления оленеводческими хозяйствами России.
