腾班的鹅场

  • 来源:大学生
  • 关键字:腾班,鹅场,存活率
  • 发布时间:2024-08-02 21:47

  文/许楠 翁晗洺 何芷莹 翟晓阳 (深圳大学)

  为了解决养鹅难题,深圳大学计算机与软件学院腾讯云人工智能特色班(简称“腾班”)师生和腾讯云导师,将人工智能技术与狮头鹅养殖成功融合,共同开发了“鹅脸识别”系统,建造了人工智能养鹅场。团队为农户量身打造的“智慧养鹅”小程序,可以实时追踪、分析每一只鹅的体态和温度,并给鹅农发出预警,助力鹅农及时找出病鹅。上线仅3个月,鹅群存活率提升了约30%。

  显“鹅”易见

  狮头鹅在潮汕地区的养殖历史已经有300多年,是当地的支柱产业。狮头鹅的养殖难题,已经困扰了养鹅人多年。养鹅人最怕鹅感染鹅瘟、禽流感等疾病。一只鹅生病,一群鹅都容易被传染。

  一直以来,判断狮头鹅是否感染疾病,更多地依靠养鹅人的经验。养鹅人要盯着成百上千只鹅的一举一动,甚至每天要摸每只鹅的体温。即使有着20年经验的老农,也会有看走眼的时候。

  在广东省汕头市澄海区后溪村养了20年狮头鹅的金举文,盯着一只缩脖子的狮头鹅许久,“声音嘶哑、咳嗽,但食欲正常,看起来又好像没病”。将疑似病鹅放入“隔离区”还是放任不管,这是当地农户每天都会遇到的难题。

  2022年4月,为提高学生的创新实践能力,腾讯公司为深圳大学2020级腾班学生提供了“智慧养鹅”课外实践项目。腾班学生由此开启了一次独特的实践作业,用AI帮助农户养鹅。

  要养鹅,得先懂鹅。腾班学生们从鹅的起居、饮食等基础习性学起。整个暑期,学生们往返鹅场,白天反复观察病鹅和正常鹅的区别,做对照实验,晚上用电脑记录总结。

  渐渐地,学生们摸索出细微的规律。大量样本显示,“发呆、发烧”是病鹅的共性。连开了好几天的会,养鹅项目小组达成一致意见,制作一款识别病鹅的小程序,通过鹅脸识别、温度监控、病鹅追踪等手段,实现24小时照顾鹅群,进而提升狮头鹅的生存率。

  说起来不难,但实现起来却困难重重。深圳大学研究助理、智慧养鹅项目指导蔡盛灶说: “ 养鹅场硬件十分简陋,学生们需要在8月的高温中,踩着厚厚的鹅屎,给500平方米的鹅场装上全景摄像头,还要确保不出现任何一个拍摄死角。”

  摄像头装好后,需要训练一个智能养鹅的AI算法——即让AI识别鹅的脸,并且判断鹅的发呆、发烧等异常行为。比人脸识别技术更难的是,人类会配合镜头,而动物不会。学生们只好把摄像头拍摄的影像,进行秒级抽帧,再对抽取出的6000张照片打标注,1张照片平均抓取50只鹅。经历长达半个月、30万次的点击标注后,团队终于建成了第一个包含30多万张鹅脸的数据库。

  下一步是训练模型算法,这也是小程序能用起来的关键。对于刚接触人工智能的大二学生来说,这个环节难度颇高。深圳大学计算机视觉研究所所长沈琳琳说:“算法编写过程中会涉及机器学习、深度学习、计算机视觉等多个领域,其中很多内容都是研究生阶段的知识点,学生们都还没学过。”

  负责算法的4名学生在老师和腾讯专家的指导下,一起攻坚这些“超纲”知识点。几乎整个暑期,学生们都在和算法做斗争,一边上网查、自学,一边调试环境、报错、推倒后再调整。

  在对模型进行了几十次修改后,团队终于攻克重重难关,成功开发出了“智慧养鹅”小程序,并投入运行。

  2023年,团队凭借项目“显‘鹅’易见——AI禽体识别,助农一键找出‘病禽’”,获第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛广东省金奖。

  师生养鹅

  “我们遇到的第一个难题是语言障碍。”冯禹洪老师说,由于语言不通,项目险些“出师不利”,“最后我们找了一位潮汕的同学廖雪丽,由她来给我们做翻译,负责统计农户的需求。”团队根据农户需求,有针对性地迅速开展了“智慧养鹅”小程序的开发工作。

  “其实这并不是我擅长的领域,我带领团队一起修改‘计算机视觉’相关的论文,有时候3个小时过去仅有一点点进展。”对冯禹洪来说,陌生研究领域带来的挑战不容小觑,“我确实不太懂计算机视觉,不过我有和大家一起学的心态。一旦决心去做,就尽力做好,希望开花结果。”

  然而,从零到一、从无到有的过程充满坎坷。对没有相关项目开发经验的学生来说,无论是后端对狮头鹅视觉数据的采集、存储与处理,还是前端小程序的搭建,甚至小程序的样式优化、产品公关与经营等,都需要团队自主探索。

  “腾讯云技术人员会教我们一些使用设计平台的方法,但是之后还是需要我们自己摸索。”学生李文回忆。小程序UI界面设计的完成,不仅需要综合应用课堂中所学的基础知识,更需要自主学习,快速填补自己在未知领域专业知识的空白,尽全力推进项目。

  腾班出品

  腾班是由腾讯教育和深圳大学联合打造的人工智能特色班,创办初衷是为大数据、云计算、人工智能等前沿产业提供技术人才资源储备。2020年,腾班获得深圳大学独立招生资格,连续3年录取分数线高居全校理工科类第一。2021年,腾班所在的深圳大学腾讯云人工智能学院入选教育部首批现代产业学院名单。2022年6月,腾讯还与深圳大学签署全新战略合作协议,正式宣布将腾班从本科招生扩展至硕士、博士,开启一站式AI人才培养。

  “我们和腾讯的工程师、专家共建培养方案、课程、实践基地、认证中心等,通过联合招生、双向人才联动,打造了‘学习+实训+认证+就业’供需对接的人才培养新模式,更好地培养创新应用型人才。”深圳大学相关负责人说,腾班注重将人工智能理论与实操深度结合,让学生走出校园,融入真实产业实战中。

  深圳大学计算机与软件学院计算机视觉研究所所长沈琳琳表示,实践项目的实施远比在课堂或实验室中写代码要复杂得多。他说:“学生们需要考虑环境、成本、天气等各方面因素,他们可以从甲方的角度去思考问题,从而大大开拓思维方式,提高实践能力。”

  除此之外, 农户的反馈也是检验“智慧养鹅”课外项目的重要指标。养鹅合作社合伙人平叔说: “ ‘ 智慧养鹅’小程序能帮助我们早点弄清楚鹅群的发病时间。同时,我们也可以减少人工看守鹅群的时间。”

  与此同时,“智慧养鹅”课外项目走进“人工智能课程实训”课堂,极大丰富了课程的实验内容。从课程实验项目立项到软件设计,再到功能实现与成果展示,无一不是“智慧养鹅”课外项目的缩影。

  此外,“智慧养鹅”课外项目中部分功能的实现,也被拓展到课程中,鼓励学生参与功能优化,反哺“智慧养鹅”项目。学生王翊沣说:“有时候面对一个基础任务,你踩了足够多的‘坑’,总结了很多经验,也一样能拿到高分。”

  “AI技术合伙人”的故事未完待续。冯禹洪希望,有能力的学生能积极发挥“传帮带”的作用,为“AI技术合伙人”的工作赋予新的意义,让腾班学生在智慧养殖特色家禽中完成AI特色作业,助农减负增产。

  责任编辑:丁莉

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