Giám sát hành vi động vật bằng cách sử dụng Ultralytics YOLOv8

Theo Liên Hợp Quốc, dân số toàn cầu sẽ là 9,6 tỷ người vào năm 2050. Khi dân số thế giới tăng lên, chúng ta thấy mình chuyển sang các công nghệ tiên tiến như học sâu trong nông nghiệp để tạo ra các giải pháp canh tác bền vững. Các thuật toán thị giác máy tính như Ultralytics YOLOv8 có thể tạo ra sự khác biệt rất lớn, đặc biệt là khi theo dõi hành vi của động vật. Thông tin chi tiết được thu thập bằng cách sử dụng thị giác máy tính có thể giúp nông dân hợp lý hóa cách họ quản lý và chăm sóc vật nuôi. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu vào cách YOLOv8 có thể thay đổi cách tiếp cận giám sát động vật!

Cải thiện phúc lợi với giám sát động vật dựa trên tầm nhìn

Theo dõi vật nuôi là chìa khóa để đảm bảo chúng khỏe mạnh. Tuy nhiên, điều này có thể khó khăn do số lượng động vật tuyệt đối cần theo dõi và nhận thức. Trí tuệ nhân tạo (AI) trao quyền giám sát động vật giúp bằng cách sử dụng các kỹ thuật thị giác máy tính tiên tiến để theo dõi và phân tích hành vi của động vật. Các thuật toán như YOLOv8 Có thể theo dõi động vật trong thời gian thực và cung cấp dữ liệu chính xác mà không cần cảm biến hoặc thẻ xâm lấn. 

Nó có thể được sử dụng trong các trang trại, trong vườn thú và tại các cơ sở nghiên cứu để phát hiện các dấu hiệu sớm của bệnh tật, căng thẳng hoặc khó chịu, cho phép chăm sóc nhanh hơn. Chúng ta cũng có thể theo dõi thói quen cho ăn, tương tác xã hội và mức độ hoạt động của động vật. Ví dụ, hãy xem xét cảnh quay của những nơi thị giác máy tính được sử dụng để xác định xem những đang đứng, ngồi hay đi bộ.

‍

Bằng cách theo dõi chặt chẽ tư thế của một, một người nông dân có thể hiểu rất nhiều về. Nếu một thường đứng hoặc đi bộ nhiều đột nhiên ngồi nhiều hơn, nó có thể chỉ ra vấn đề sức khỏe. Thông qua giám sát hành vi động vật liên tục, nông dân có thể đảm bảo rằng vật nuôi của họ khỏe mạnh và can thiệp nhanh chóng khi có điều gì đó không ổn. Chúng có thể tạo ra một môi trường lành mạnh hơn, hiệu quả hơn cho động vật và cuối cùng cải thiện sức khỏe của chúng và giảm chi phí lao động.

AI Vs. Phương pháp truyền thống trong giám sát động vật

Các phương pháp giám sát động vật truyền thống thường dựa vào các quan sát thủ công và các cảm biến xâm lấn như thẻ RFID, sử dụng tần số vô tuyến để truyền dữ liệu không dây để nhận dạng và theo dõi động vật. Tuy nhiên, những phương pháp này có thể tốn thời gian, tốn nhiều công sức và đôi khi gây căng thẳng cho động vật. Ngoài ra, các thẻ này thường tốn kém và có thể dễ dàng rơi ra khỏi động vật và vỡ. Những vấn đề như vậy dẫn đến thiệt hại rất lớn cho người nông dân. Ví dụ, một trang trại ở Montana, Hoa Kỳ với 17.000 động vật (tất cả đều có thẻ RFID) đã mất khoảng 1.000 thẻ trong một năm, theo ghi nhận của Bryan Elliott, người sáng lập 406 Bovine, trong một bài báo từ AgUpdate.

Ngược lại, các giải pháp thị giác máy tính để giám sát động vật cung cấp một giải pháp tự động, không xâm lấn với nhiều lợi ích. Giả sử một con vật mắc bệnh truyền nhiễm và điều quan trọng là phải cách ly nó để ngăn chặn bệnh lây lan sang các động vật khác. Sử dụng thị giác máy tính, chúng ta có thể theo dõi con vật liên tục mà không cần phải làm phiền nó. Chúng tôi có thể theo dõi những thay đổi về sức khỏe của nó một cách nhanh chóng và chăm sóc đúng cách nhanh hơn. Nó cũng giúp kiểm tra xem các phương pháp điều trị có hiệu quả hay không và đảm bảo bệnh không lây lan sang phần còn lại của đàn.

‍

Dưới đây là một số lợi ích chính của việc sử dụng thị giác máy tính để phân tích hành vi của động vật:

• Tăng độ chính xác trong việc phát hiện sớm các dấu hiệu bệnh tật hoặc căng thẳng
• Giám sát liên tục không làm gián đoạn hành vi tự nhiên
• Giảm đáng kể chi phí lao động và vận hành
• Thông tin chuyên sâu hữu ích giúp cải thiện phúc lợi động vật và năng suất trang trại

Thế nào YOLOv8 Có thể được sử dụng để theo dõi hành vi của động vật

Bạn có thể sử dụng YOLOv8 để theo dõi mô hình cho ăn, chuyển động, tương tác xã hội và hơn thế nữa. YOLOv8 Vượt trội trong các kỹ thuật máy tính quan trọng như phát hiện đối tượng, theo dõi đối tượng và ước tính tư thế. 

Hãy hiểu các tác vụ thị giác máy tính này chi tiết hơn:

• Phát hiện đối tượng: Phát hiện đối tượng được sử dụng để xác định và gắn nhãn các đối tượng khác nhau trong một khung hình ảnh hoặc video.
• Theo dõi đối tượng: Theo dõi đối tượng được sử dụng để theo dõi các đối tượng được xác định khi chúng di chuyển trên nhiều khung hình trong video. 
• Ước tính tư thế: Ước tính tư thế được sử dụng để xác định vị trí và hướng chính xác của các vật thể hoặc bộ phận cơ thể trong hình ảnh hoặc video.

‍

Thông qua các nhiệm vụ này, YOLOv8 Cung cấp khả năng mạnh mẽ để theo dõi và phân tích hành vi của động vật. Với phát hiện đối tượng, YOLOv8 Có thể xác định và phân loại từng con vật trong một đàn để theo dõi các hoạt động của nó. Sau đó, theo dõi đối tượng bằng cách sử dụng YOLOv8 có thể giúp liên tục theo dõi chuyển động của từng con vật theo thời gian từ khung hình này sang khung hình khác. Bằng cách kết hợp điều này với ước tính tư thế, YOLOv8 có thể cung cấp một phân tích chi tiết về tình trạng thể chất và hành vi của động vật. Nông dân có thể theo dõi thời gian mỗi con vật dành để ăn, đi bộ hoặc nghỉ ngơi. Điều này giúp phát hiện bất kỳ thay đổi nào trong hành vi, chẳng hạn như giảm chuyển động hoặc thay đổi thói quen cho ăn, có thể chỉ ra các vấn đề sức khỏe. 

‍

Để biết thêm chi tiết về cách sử dụng YOLOv8 Đối với các nhiệm vụ khác nhau, hãy truy cập Ultralytics Hướng dẫn.

Một ngày trong cuộc sống của một người nông dân sử dụng AI để theo dõi động vật

Để cung cấp cho bạn cảm giác về việc giám sát động vật AI có thể thay đổi cuộc sống của người nông dân đến mức nào, hãy cùng điểm qua một ngày được tích hợp với AI. 

‍

Vào buổi sáng, một nông dân có thể kiểm tra hệ thống giám sát động vật của họ trên máy tính bảng. Camera trong chuồng và cánh đồng sẽ phân tích vật nuôi qua đêm và cung cấp báo cáo về sức khỏe, hành vi và hoạt động của từng con vật. Hệ thống cảnh báo người nông dân về một có dấu hiệu què quặt, và anh ta có thể kịp thời chăm sóc. 

Vào ban ngày, hệ thống thị giác máy tính liên tục theo dõi động vật, điều chỉnh khẩu phần ăn tự động dựa trên quan sát thời gian thực về thói quen ăn uống và tình trạng thể chất của từng con vật. Người nông dân giám sát đàn từ xa, nhận thông báo về bất kỳ hoạt động bất thường hoặc dấu hiệu đau khổ nào được camera phát hiện. Vào buổi tối, người nông dân xem xét dữ liệu để lên kế hoạch cho ngày hôm sau. 

AI cũng có thể giúp người nông dân đưa ra quyết định tốt hơn bằng cách phân tích xu hướng và mô hình trong dữ liệu. Học máy có thể được sử dụng để đề xuất lịch trình cho ăn tối ưu, xác định sớm các vấn đề sức khỏe tiềm ẩn và thậm chí đề xuất các thay đổi để cải thiện hiệu quả và năng suất tổng thể của trang trại. Với sự ra đời của công nghệ như phiên bản mới nhất của ChatGPT, GPT-4o, thậm chí AI có thể trở thành trợ thủ đắc lực cho người nông dân.

AI trong thực hành thú y và hơn thế nữa

Giám sát động vật dựa trên thị giác máy tính đang tạo ra tác động lớn đến một số ngành công nghiệp ngoài nông nghiệp. Trong bảo tồn động vật hoang dã, nó giúp theo dõi động vật, nghiên cứu hành vi của chúng và ngăn chặn nạn săn trộm thông qua giám sát và cảnh báo theo thời gian thực. Ví dụ, tổ chức phi lợi nhuận Conservation AI có trụ sở tại Vương quốc Anh sử dụng thị giác máy tính để phát hiện các mối đe dọa đối với các loài có nguy cơ tuyệt chủng như tê tê và tê giác trong thời gian thực. Máy ảnh hỗ trợ AI của họ, được triển khai trên toàn thế giới, giúp các nhà bảo tồn hành động nhanh chóng chống lại nạn săn trộm và các mối nguy hiểm khác. Cũng Google AlphaGo của DeepMind đang được sử dụng để phân tích hàng triệu hình ảnh từ Công viên Quốc gia Serengeti ở Tanzania để xác định và đếm động vật. Thông tin chi tiết từ những hình ảnh này giúp các nhà bảo tồn hiểu rõ hơn về động lực dân số.

‍

Tương tự, các cơ sở nghiên cứu sử dụng thị giác máy tính để quan sát hành vi và sức khỏe của động vật chính xác hơn và ít xâm phạm hơn. Các nhà nghiên cứu có thể thu thập dữ liệu và hiểu biết có giá trị cho các chiến lược bảo tồn tốt hơn. Trong chăm sóc thú cưng, các công cụ theo dõi sức khỏe do AI điều khiển và các sản phẩm thông minh, như máy cho ăn tự động và đồ chơi tương tác, cải thiện sức khỏe và sự tham gia của thú cưng. 

Sở thú và thủy cung sử dụng thị giác máy tính để theo dõi phúc lợi động vật, phát hiện các dấu hiệu bệnh tật hoặc căng thẳng và nâng cao trải nghiệm của du khách với các cuộc triển lãm tương tác. AI trong thực hành thú y có thể giúp theo dõi sức khỏe động vật hiệu quả hơn, dẫn đến chẩn đoán và điều trị tốt hơn. Trong vận chuyển động vật, thị giác máy tính giúp đảm bảo sức khỏe của động vật bằng cách theo dõi mức độ căng thẳng và đảm bảo tuân thủ các quy định. Nhìn chung, việc giám sát động vật hỗ trợ AI cho phép chăm sóc động vật tốt hơn trong các lĩnh vực này.

Những thách thức liên quan đến theo dõi động vật được hỗ trợ bởi AI

Mặc dù có nhiều lợi ích của việc theo dõi động vật được hỗ trợ bởi AI, nhưng cũng có những thách thức trong việc thực hiện các giải pháp như vậy. Một thách thức lớn là chi phí ban đầu để thiết lập các hệ thống thị giác máy tính tiên tiến tại các trang trại. Mua và lắp đặt các thiết bị cần thiết có thể rất tốn kém, đây có thể là một trở ngại lớn đối với nông dân, đặc biệt là những người nhỏ hơn. Họ có thể cần trợ giúp tài chính hoặc khuyến khích để áp dụng các công nghệ mới này.

Một vấn đề khác là thiếu kết nối internet tốt ở khu vực nông thôn. Kết nối internet đáng tin cậy là rất quan trọng để xử lý dữ liệu thông qua đám mây và giám sát mọi thứ từ xa. Nếu không có kết nối đáng tin cậy, nông dân có thể phải vật lộn để sử dụng các hệ thống phân tích dữ liệu và giám sát thời gian thực dựa trên đám mây. Các giải pháp điện toán biên có thể giải quyết vấn đề này bằng cách xử lý dữ liệu cục bộ mà không cần kết nối đám mây. 

Quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu cũng là mối quan tâm lớn. Khi nhiều dữ liệu được thu thập và chia sẻ trong nông nghiệp chính xác, nông dân cần đảm bảo thông tin của họ an toàn khỏi bị truy cập trái phép và lạm dụng. Các quy định và tiêu chuẩn ngành chặt chẽ hơn là cần thiết để bảo vệ dữ liệu của nông dân và giải quyết các vấn đề riêng tư và bảo mật này.

Làm cho việc canh tác trở nên dễ dàng hơn với YOLOv8

Mặc dù AI không thể thay thế trải nghiệm thực tế của nông dân, nhưng nó có thể đóng một vai trò quan trọng trong cách chúng ta theo dõi vật nuôi của mình. Sử dụng các công cụ như mới nhất Ultralytics YOLOv8 Mô hình, nông dân có thể tìm hiểu rất nhiều về cách động vật của họ cư xử, ăn uống và sức khỏe tổng thể của họ. Họ có thể quản lý trang trại của họ dễ dàng hơn và chăm sóc động vật tốt hơn. Tương lai của canh tác tích hợp AI là tất cả về thông minh, hiệu quả và bền vững.

Hãy chắc chắn tham gia cộng đồng của chúng tôi để biết các bản cập nhật mới nhất về AI! Ngoài ra, bạn có thể tìm hiểu thêm về AI bằng cách truy cập kho lưu trữ GitHub của chúng tôi và khám phá các giải pháp của chúng tôi trong các lĩnh vực khác nhau như sản xuất và chăm sóc sức khỏe.