Представьте, что вы протягиваете свой телефон корове, а приложение объясняет вам значение ее мычания? Недавно исследователи из Университета Далхаузи выпустили приложение, которое может помочь фермерам и рабочим разобраться в том, что на самом деле содержится в мычании, пишет Джон Грейг в статье канадского агропортала Аlberta Farmer Express.
Приложение MooLogue — одно из двух приложений, недавно выпущенных профессором Сурешем Нитираджаном и его исследовательской группой Mooanalytica в Университете Далхаузи.
Другое приложение под названием DairyAir Canada позволяет фермеру быстро оценить выработку метана на своей ферме за последние 15 лет.
Оба приложения дают представление о мощных инструментах, которые можно разработать благодаря передовым вычислительным возможностям искусственного интеллекта.
Нитираджан сказал, что MooLogue может дать человеку, который ранее не работал в сельском хозяйстве или имел опыт работы на животноводческой ферме, например, свиноводческой или птицеводческой, и хочет работать с коровами, предварительное представление о том, что он услышит в коровнике от животных.
Разработка данных для приложения MooLogue потребовала проведения традиционных исследований: студенты установили датчики и записывающие устройства примерно на 13 фермах в восьми или девяти местах на фермах — от зон отела и доения до стойл и зон сухостойных коров.
«Они собрали много часов записей вокализаций, а затем с помощью искусственного интеллекта сравнили аудио- и видеоматериалы, чтобы связать звук с тем, что происходило в сарае», —рассказал Нитираджан, совмещающий должности на факультете компьютерных наук и на факультете сельского хозяйства.
Исследователи связали частоту и продолжительность мычания с событиями в течение дня коровы. Когда корова-мать устанавливает связь со своим теленком, она мычит с частотой примерно 120–280 Гц — это низкочастотные шумы, которые длятся до 2,5 секунд.
Когда корова испытывает стресс, ее мычание становится более частыми, с частотой от 600 до 1200 Гц, и их продолжительность превышает три секунды.
Теперь исследователи могут определять, когда коровам пора кормиться, и когда они приветствуют друг друга. Они также могут определять, когда у них наступает охота.
Большинство опытных фермеров также могут сопоставлять звуковые сигналы от коров с тем, что они наблюдают в коровнике, чтобы прийти к аналогичным выводам о состоянии коровы. Действительно, команда проверила звуки и результаты с помощью опытных фермеров.
Однако с ростом числа работников ферм, приходящих из других мест, эти звуки можно использовать для обучения, для чего в настоящее время и настроено приложение.
«Они могут поиграть с приложением, чтобы лучше понять, — сказал Нитираджан. — Это сигнал о голоде. Это разочарование. У неё течка. Если студент-ветеринар хочет научиться обращаться с коровой, не подходя к ней и не прикасаясь к ней, он может попробовать воспользоваться приложением в качестве предварительного шага».
Будущие продукты могут включать то, что Нитираджан называет «черным ящиком», который может находиться в коровнике и записывать звуки, обрабатывать их и предоставлять отчет фермеру удаленно или по возвращении в коровник.
Один из его аспирантов работает над созданием коровьего переводчика, использующего обработку естественного языка, и выясняет, как превратить мычание в нечто, точно соответствующее человеческому языку.
«Когда эмоциональный уровень у коров измерялся в 300 различных контекстах, мы смогли увидеть закономерности, начали появляться определенные буквы и слова, постоянно встречающиеся в этом конкретном контексте», — сказал Нитираджан.
Следующий шаг — посмотреть, что скажут другие породы, поскольку в исследовании участвовали голштины, они составляют большую часть животных на канадских молочных фермах. Определенная работа ведётся и с представителями мясных пород КРС, что сложнее, поскольку они не содержатся в закрытых помещениях.
Для мониторинга метана лаборатория Mooanalytica под руководством Нитираджана выпустила приложение DairyAir Canada, которое может показать динамику выбросов метана на каждой молочной ферме страны с 1 января 2010 года по 31 декабря 2024 года.
Исследовательская группа использовала данные с трёх разных спутников, включая Terra (НАСА), европейский Sentinel-5P и японский GOSAT. Затем данные были проанализированы и сглажены, чтобы каждой ферме был присвоен рейтинг.
Приложение не просто позволяет получить моментальный результат, оно также позволяет фермерам сравнивать свои данные с данными других фермеров в радиусе 50–100 километров, со средним показателем по своей провинции и с распределением выбросов метана по стране. Они могут проводить анализ по сезонам и загружать отчёты. В разных частях страны результаты могут быть разными в зависимости от управления, климата и конструкции здания.
Нитираджан сказал, что это создаёт ориентир для фермеров. В зависимости от полученных знаний они могут предпринять дальнейшие действия.
Эксперт отметил, что в целом выбросы метана на молочных фермах по всей стране продолжают расти за последние 15 лет. В некоторые годы лидером был Онтарио, но в другие годы наибольшие выбросы были в Квебеке. Исследования для приложений были поддержаны организацией Dairy Farmers of Canada и государственными программами финансирования сельского хозяйства.
MooLogue и DairyAir Canada доступны для устройств Apple, а с 14 октября — и для устройств Google.
Источник: Аlberta Farmer Express. Автор: Джон Грейг.
Команда Mooanalytica использовала высокочувствительные микрофоны и цифровые полевые регистраторы для сбора более 300 часов записей вокализации молочных коров для обучения моделей искусственного интеллекта, лежащих в основе приложения MooLogue. Автор фото: Суреш Нитираджан, Университет Далхаузи.
