家禽養(yǎng)殖業(yè)開啟人工智能新時代*

連京華，李惠敏，殷若新，劉娟，孫凱

（山東省農(nóng)業(yè)科學院家禽研究所，山東 濟南 250023）

當下，人工智能已成為一項引領社會發(fā)展、高端、熱門的科技。無論是農(nóng)業(yè)、工業(yè)，還是第三產(chǎn)業(yè)，各個行業(yè)領域都在積極探索和研究人工智能技術與自身產(chǎn)業(yè)的深度融合，促進本行業(yè)的科技創(chuàng)新與發(fā)展。在此背景下，未來家禽養(yǎng)殖業(yè)更需要人工智能技術的全面升級轉(zhuǎn)型。人工智能包含多項核心技術，可以多方位融入和應用到家禽的生產(chǎn)與管理過程中，改造傳統(tǒng)飼養(yǎng)管理方式，提高生產(chǎn)管理效率，減少人員用工，助力實現(xiàn)我國家禽業(yè)智能化養(yǎng)殖模式。

1 我國在人工智能方面相關政策

自2017年以來，我國先后發(fā)布了多項人工智能的推進政策：3月份，人工智能首次被寫入《政府工作報告》；7月份，國務院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導思想、戰(zhàn)略目標和總體要求；10月份，在黨的十九大報告中明確指出，“推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合”；12月份，工信部發(fā)布《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃》，力爭到2020年，推進人工智能核心技術和標志性產(chǎn)品形成國際競爭優(yōu)勢；2018年3月，人工智能再次被列入政府工作報告：“加強新一代人工智能研發(fā)應用，在醫(yī)療、養(yǎng)老、教育、文化、體育等多領域推進‘互聯(lián)網(wǎng)+’”、“發(fā)展智能產(chǎn)業(yè)，拓展智能生活”?？傮w看來，我國推出人工智能政策的重點已經(jīng)從人工智能技術轉(zhuǎn)向技術和各個產(chǎn)業(yè)的融合，即“人工智能+產(chǎn)業(yè)”的融合。在人工智能政策鼓勵和引導下，包括家禽業(yè)在內(nèi)的各個行業(yè)領域越發(fā)重視人工智能技術的研發(fā)應用?？梢哉f，家禽業(yè)人工智能養(yǎng)殖新時代已經(jīng)來臨。

2 現(xiàn)代化家禽養(yǎng)殖業(yè)之需要

在現(xiàn)代化家禽養(yǎng)殖中，標準化生產(chǎn)下集約化、大規(guī)模化養(yǎng)殖已成為一種必然趨勢，單棟舍飼養(yǎng)量達7萬、8萬羽，甚至10萬羽以上。如此龐大規(guī)模的單舍載養(yǎng)量，有的蛋雞籠養(yǎng)層高達7層、3.5m之上，仍然依靠原有的“設備設施自動化+人工”方式來管理，已遠遠不合時宜，不僅給人工帶來了很大的麻煩，而且生產(chǎn)管理效率低下。實行信息化、智能化養(yǎng)殖，在生產(chǎn)與管理諸多方面和環(huán)節(jié)，合理地開發(fā)和應用人工智能技術，能極大提高龐大規(guī)模養(yǎng)殖下生產(chǎn)管理效率，以“智能”代替人工，大大減少用工和人工勞動量。不僅如此，智能化養(yǎng)殖，還能較大提升家禽行業(yè)的美譽度，可能吸引更多的有識之士加入到家禽行業(yè)中來。

3 人工智能的基本含義

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門技術科學。該領域的研究包括機器人、信息感知和處理、語音識別、圖像識別、自然語音處理和專家系統(tǒng)等[1]。人工智能的核心技術包括數(shù)據(jù)挖掘與學習、知識和數(shù)據(jù)智能處理及人機交互[2]。那么，人工智能核心技術在家禽生產(chǎn)中應用較多的是數(shù)據(jù)智能處理，智能處理時使用最多的技術是專家系統(tǒng)，而人機交互技術的應用主要是自主移動機器人和模式識別技術。

4 人工智能技術的研發(fā)應用

目前，在家禽生產(chǎn)實際中，利用現(xiàn)代人工智能技術已開發(fā)出較為成熟的智能管理系統(tǒng)，例如禽病智能自助診斷系統(tǒng)、禽舍環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)、智能光照監(jiān)控技術或名稱不一的類似系統(tǒng)等。將來還要研發(fā)新的人工智能技術應用于家禽生產(chǎn)，例如家禽健康巡檢機器人、家禽行為監(jiān)視系統(tǒng)、家禽聲音監(jiān)聽系統(tǒng)、家禽體溫監(jiān)測系統(tǒng)，以及病死禽鑒別定位與報警系統(tǒng)等。

4.1 禽病智能診斷系統(tǒng) 禽病智能診斷系統(tǒng)或類似系統(tǒng)開發(fā)得較早，系統(tǒng)較為成熟。系統(tǒng)植入了禽病診斷專業(yè)知識數(shù)據(jù)庫和禽病專家經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，可根據(jù)病禽的流行病學、臨床癥狀、病理變化等病情信息，進行分值計算、分析，給出概率性結(jié)論，從而初步診斷疾病。

4.2 智能環(huán)境監(jiān)控技術 智能環(huán)境監(jiān)控技術是利用智能傳感技術，對禽舍重要環(huán)境參數(shù)如溫度、濕度、氨氣、粉塵、二氧化碳濃度等數(shù)據(jù)自動采集,利用無線網(wǎng)絡傳輸技術對各路指標信息進行傳輸,至Web服務器監(jiān)控終端，信息處理系統(tǒng)對信息數(shù)據(jù)進行儲存和智能化分析處理，實現(xiàn)電腦端遠程監(jiān)控和異常報警[3]。

4.3 智能光照監(jiān)控技術 利用光照傳感系統(tǒng)、智能化控制系統(tǒng)及燈光設備等，自動監(jiān)測禽舍內(nèi)光照環(huán)境，包括光照時間、光照強度、光照波長和光照均勻度等，并進行智能控制。針對家禽不同生長發(fā)育階段對光照時間和強度的要求，實現(xiàn)科學地調(diào)控[4]。尤其在龐大規(guī)模、多層立體養(yǎng)殖的禽舍，合理控制燈光均勻度、照射強度更為重要。

4.4 家禽體溫智能檢測技術 體溫是家禽健康的重要體征指標之一，監(jiān)測個體體溫具有重要的生產(chǎn)意義。該技術是利用紅外熱成像技術，利用光學成像物鏡接收被測家禽的紅外輻射，并將能量分布反映到紅外探測器的光敏元件上，從而生成紅外熱像圖，再通過圖像處理技術實現(xiàn)非接觸精準測溫。

4.5 家禽聲音智能監(jiān)聽技術 在家禽的大群體中，會發(fā)出這樣或那樣的聲音，一般情況下這些聲音都是正常的，但在家禽感染了呼吸系統(tǒng)疾病時，會表現(xiàn)出咳嗽、打噴嚏、喘鳴、有啰音等異常聲音。聲音智能監(jiān)聽技術是利用語音識別技術，從嘈雜的聲音中監(jiān)聽和智能化辨別出異常聲音，并可予以定位和自動報警。

4.6 家禽行為智能監(jiān)視技術 家禽行為包括飲食、產(chǎn)蛋、性活動、啄食，以及各種活動、姿勢表現(xiàn)等，以廣角高清視頻實時采集家禽的各種行為動態(tài)，并通過無線通信模塊上傳到數(shù)據(jù)支撐平臺。利用圖像識別技術，智能化辨別家禽行為是否正常，并可定位與報警。

4.7 智能巡檢機器人 智能巡檢機器人本體應具備智能巡航、自動避障、導航定位等運動功能，還應具有無線通信和自主回歸充電等基本功能。更重要的是，根據(jù)現(xiàn)代家禽生產(chǎn)的實際需要，機器人應具備智能化環(huán)境控制、行為監(jiān)視、聲音監(jiān)聽、病死禽鑒別與定位，以及生產(chǎn)報警、預警等多種生產(chǎn)功能。

人工智能開啟了家禽養(yǎng)殖新時代。我們家禽業(yè)要應順勢而為，積極“擁抱”新一代人工智能技術，努力探索人工智能技術在家禽養(yǎng)殖鏈條中的開發(fā)與應用，提升家禽規(guī)模養(yǎng)殖的自動化、智能化生產(chǎn)與管理技術。