Monitorare il comportamento degli animali utilizzando Ultralytics YOLOv8

Secondo le Nazioni Unite, la popolazione mondiale sarà di 9,6 miliardi di persone entro il 2050. Con l'aumento della popolazione mondiale, ci troviamo a dover ricorrere a tecnologie avanzate come il deep learning in agricoltura per creare soluzioni agricole sostenibili. Gli algoritmi di visione artificiale come Ultralytics YOLOv8 possono fare un'enorme differenza, soprattutto quando si tratta di monitorare il comportamento degli animali. Le informazioni raccolte grazie alla computer vision possono aiutare gli agricoltori a ottimizzare la gestione e la cura del bestiame. In questo articolo scopriremo come YOLOv8 può cambiare il modo in cui viene affrontato il monitoraggio degli animali!

Migliorare il benessere con il monitoraggio degli animali basato sulla visione

Tenere d'occhio il bestiame è fondamentale per assicurarsi che sia in salute. Ma può essere difficile, visto l'enorme numero di animali da monitorare e di cui tenere conto. L'intelligenza artificiale (AI) aiuta a monitorare gli animali utilizzando tecniche avanzate di visione computerizzata per osservare e analizzare il comportamento degli animali. Algoritmi come YOLOv8 sono in grado di tracciare gli animali in tempo reale e di fornire dati accurati senza bisogno di sensori o etichette invasive. 

Può essere utilizzato negli allevamenti, negli zoo e nelle strutture di ricerca per individuare i primi segni di malattia, stress o disagio, consentendo una cura più rapida. Possiamo anche monitorare le abitudini alimentari, le interazioni sociali e i livelli di attività degli animali. Ad esempio, consideriamo i filmati delle mucche in cui la computer vision viene utilizzata per identificare se le mucche sono in piedi, sedute o camminano.

‍

Monitorando attentamente la postura di una mucca, l'allevatore può capire molte cose sulla mucca stessa. Se una mucca che di solito sta in piedi o cammina molto è improvvisamente più seduta, potrebbe indicare un problema di salute. Grazie al monitoraggio continuo del comportamento degli animali, gli allevatori possono assicurarsi che il loro bestiame sia in salute e intervenire rapidamente quando qualcosa non va. Possono creare un ambiente più sano ed efficiente per gli animali e, in ultima analisi, migliorare il loro benessere e ridurre i costi di lavoro.

L'intelligenza artificiale contro i metodi tradizionali nel monitoraggio degli animali

I metodi tradizionali di monitoraggio degli animali si basano spesso su osservazioni manuali e sensori invasivi come le etichette RFID, che utilizzano la radiofrequenza per trasmettere dati in modalità wireless per l'identificazione e la localizzazione degli animali. Tuttavia, questi metodi possono richiedere molto tempo, molta manodopera e talvolta stressare gli animali. Inoltre, queste etichette sono spesso costose e possono facilmente cadere dagli animali e rompersi. Questi problemi si traducono in ingenti perdite per l'allevatore. Ad esempio, un ranch del Montana, negli Stati Uniti, con 17.000 animali (tutti dotati di etichette RFID) ha perso circa 1.000 etichette in un anno, come ha osservato Bryan Elliott, il fondatore di 406 Bovine, in un articolo di AgUpdate.

Al contrario, le soluzioni di computer vision per il monitoraggio degli animali offrono una soluzione non invasiva e automatizzata con molti vantaggi. Supponiamo che un animale abbia una malattia infettiva e che sia importante tenerlo in quarantena per evitare che la malattia si diffonda ad altri animali. Utilizzando la visione computerizzata, possiamo monitorare l'animale in modo continuo senza doverlo disturbare. Possiamo monitorare rapidamente i cambiamenti nel suo stato di salute e fornirgli le cure giuste più velocemente. Inoltre, ci aiuta a verificare se i trattamenti stanno funzionando e ad assicurarci che la malattia non si diffonda al resto della mandria.

‍

Ecco alcuni dei principali vantaggi dell'utilizzo della computer vision per analizzare il comportamento degli animali:

• Maggiore accuratezza nel rilevare i primi segnali di malattia o stress
• Monitoraggio continuo che non disturba il comportamento naturale
• Riduzione significativa dei costi di manodopera e dei costi operativi.
• Approfondimenti praticabili che migliorano il benessere degli animali e la produttività degli allevamenti

In che modo YOLOv8 può essere utilizzato per monitorare il comportamento degli animali

Puoi usare YOLOv8 per tracciare i modelli di alimentazione, il movimento, le interazioni sociali e molto altro ancora. YOLOv8 eccelle in tecniche informatiche chiave come il rilevamento di oggetti, il tracciamento di oggetti e la stima della posa. 

Vediamo di capire questi compiti di computer vision in modo più dettagliato:

• Rilevamento degli oggetti: Il rilevamento degli oggetti viene utilizzato per identificare ed etichettare diversi oggetti all'interno di una singola immagine o di un fotogramma video.
• Tracciamento degli oggetti: Il tracciamento degli oggetti viene utilizzato per tenere traccia degli oggetti identificati mentre si muovono in più fotogrammi di un video. 
• Stima della posa: La stima della posa viene utilizzata per determinare le posizioni e gli orientamenti esatti degli oggetti o delle parti del corpo in un'immagine o in un video.

‍

Grazie a queste attività, YOLOv8 offre potenti funzionalità per il monitoraggio e l'analisi del comportamento degli animali. Con il rilevamento degli oggetti, YOLOv8 può identificare e classificare i singoli animali all'interno di un branco per monitorarne le attività. Poi, il tracciamento degli oggetti con YOLOv8 può aiutare a seguire continuamente i movimenti di ogni animale nel tempo, da un fotogramma all'altro. Combinando questo con la stima della posa, YOLOv8 può fornire un'analisi dettagliata delle condizioni fisiche e del comportamento dell'animale. Gli allevatori possono monitorare il tempo che ogni animale trascorre mangiando, camminando o riposando. Questo aiuta a individuare eventuali cambiamenti nel comportamento, come una riduzione dei movimenti o un'alterazione delle abitudini alimentari, che potrebbero indicare problemi di salute. 

‍

Per maggiori dettagli su come utilizzare YOLOv8 per varie attività, visita le Guide diUltralytics .

Un giorno nella vita di un agricoltore che usa l'intelligenza artificiale per il monitoraggio degli animali

Per darti un'idea di quanto il monitoraggio degli animali tramite AI possa cambiare la vita di un agricoltore, ripercorriamo una giornata integrata con l'AI. 

‍

Al mattino, un agricoltore può controllare il suo sistema di monitoraggio degli animali su un tablet. Le telecamere nella stalla e nei campi hanno analizzato il bestiame durante la notte e hanno fornito rapporti sulla salute, il comportamento e l'attività di ciascun animale. Il sistema avvisa l'allevatore di una mucca che mostra segni di zoppia e l'allevatore può occuparsene tempestivamente. 

Durante il giorno, i sistemi di visione computerizzata monitorano continuamente gli animali, regolando le porzioni di alimentazione automatica in base alle osservazioni in tempo reale delle abitudini alimentari e delle condizioni fisiche di ciascun animale. L'allevatore monitora la mandria da remoto, ricevendo notifiche di qualsiasi attività insolita o segno di disagio rilevato dalle telecamere. La sera, l'allevatore esamina i dati per pianificare il giorno successivo. 

L'intelligenza artificiale può anche aiutare l'allevatore a prendere decisioni migliori analizzando le tendenze e gli schemi dei dati. L'apprendimento automatico può essere utilizzato per suggerire programmi di alimentazione ottimali, identificare precocemente potenziali problemi di salute e persino raccomandare modifiche per migliorare l'efficienza e la produttività complessiva dell'allevamento. Con l'avvento di tecnologie come l'ultima versione di ChatGPT, GPT-4o, è possibile che l'IA diventi un utile assistente per l'agricoltore.

L'IA negli ambulatori veterinari e non solo

Il monitoraggio degli animali basato sulla computer vision sta avendo un grande impatto su diversi settori oltre a quello agricolo. Nella conservazione della fauna selvatica, aiuta a tracciare gli animali, a studiarne il comportamento e a prevenire il bracconaggio attraverso la sorveglianza e gli avvisi in tempo reale. Ad esempio, l'associazione no-profit Conservation AI, con sede nel Regno Unito, utilizza la computer vision per rilevare in tempo reale le minacce alle specie in via di estinzione come i pangolini e i rinoceronti. Le loro telecamere alimentate dall'intelligenza artificiale, distribuite in tutto il mondo, aiutano gli ambientalisti ad agire rapidamente contro il bracconaggio e altri pericoli. Inoltre, Google DeepMind's AlphaGo viene utilizzato per analizzare milioni di immagini del Parco Nazionale Serengeti in Tanzania per identificare e contare gli animali. I dati ricavati da queste immagini aiutano i conservazionisti a comprendere meglio le dinamiche della popolazione.

‍

Allo stesso modo, le strutture di ricerca utilizzano la computer vision per osservare il comportamento e la salute degli animali in modo più preciso e meno invasivo. I ricercatori possono raccogliere dati e informazioni preziose per migliorare le strategie di conservazione. Nella cura degli animali domestici, gli strumenti di monitoraggio della salute guidati dall'intelligenza artificiale e i prodotti intelligenti, come le mangiatoie automatiche e i giocattoli interattivi, migliorano il benessere e il coinvolgimento degli animali. 

Gli zoo e gli acquari utilizzano la computer vision per monitorare il benessere degli animali, rilevare i segni di malattia o di stress e migliorare l'esperienza dei visitatori con mostre interattive. L'intelligenza artificiale negli ambulatori veterinari può aiutare a monitorare la salute degli animali in modo più efficace, consentendo diagnosi e trattamenti migliori. Nel trasporto di animali, la computer vision aiuta a garantire il benessere degli animali monitorando i livelli di stress e assicurando il rispetto delle normative. In generale, il monitoraggio degli animali abilitato dall'intelligenza artificiale consente di migliorare la cura degli animali in tutti questi settori.

Le sfide legate alla localizzazione degli animali con l'intelligenza artificiale

Nonostante i numerosi vantaggi offerti dalla localizzazione degli animali tramite AI, l'implementazione di queste soluzioni presenta anche delle sfide. Uno dei problemi principali è il costo iniziale dell'installazione di sistemi avanzati di visione computerizzata nelle aziende agricole. L'acquisto e l'installazione delle attrezzature necessarie possono essere molto costosi e questo può rappresentare un grosso ostacolo per gli agricoltori, soprattutto per quelli più piccoli. Potrebbero aver bisogno di aiuti finanziari o di incentivi per adottare queste nuove tecnologie.

Un altro problema è la mancanza di una buona connessione internet nelle aree rurali. Una connessione internet affidabile è fondamentale per l'elaborazione dei dati attraverso il cloud e per il monitoraggio a distanza. Senza una connessione affidabile, gli agricoltori potrebbero avere difficoltà a utilizzare i sistemi di monitoraggio e analisi dei dati in tempo reale basati sul cloud. Le soluzioni di edge computing possono risolvere questo problema elaborando i dati a livello locale senza bisogno di connettività cloud. 

Anche la privacy e la sicurezza dei dati sono preoccupazioni importanti. Con l'aumento dei dati raccolti e condivisi nell'agricoltura di precisione, gli agricoltori devono assicurarsi che le loro informazioni siano al sicuro da accessi non autorizzati e usi impropri. Per proteggere i dati degli agricoltori e affrontare questi problemi di privacy e sicurezza sono necessari regolamenti e standard di settore più severi.

Rendere più facile l'agricoltura con YOLOv8

Sebbene l'intelligenza artificiale non possa sostituire l'esperienza diretta degli allevatori, può svolgere un ruolo importante nel modo in cui sorvegliamo il nostro bestiame. Utilizzando strumenti come i più recenti modelli diUltralytics YOLOv8 , gli allevatori possono imparare molto su come i loro animali si comportano, mangiano e sul loro benessere generale. Possono gestire più facilmente i loro allevamenti e prendersi più cura dei loro animali. Il futuro dell'agricoltura integrata con l'intelligenza artificiale è all'insegna dell'intelligenza, dell'efficienza e della sostenibilità.

Assicurati di unirti alla nostra community per ricevere gli ultimi aggiornamenti sull'IA! Inoltre, puoi saperne di più sull'IA visitando il nostro repository GitHub ed esplorando le nostre soluzioni in vari campi come la produzione e la sanità.