阿里AI喊口号:智能养猪搞得好 漂亮媳妇娶得早

0 评论 加国无忧 51.CA 2019年1月15日 11:47 来源:每日人物

川南村庄的养猪场里,正在悄然发生一场变革。这是一个从未摆脱过脏乱印象的行业,它一度被高科技遗忘,不少传统的养殖方法沿用至今。

一支人工智能团队在一年前进驻猪场,在偏僻的麻衣村,极端人工化的养猪业和最顶尖的AI技术开始了第一次碰撞,人们好奇,如今那支带着雄心壮志来到猪场的AI团队有没有离开,他们为新技术革命以来一直挣扎生存的中国农业带来了怎样的变化。

这里发生的故事不是老套的“机器取代人”的故事,而是AI让人更有尊严、助推年轻人重返猪场的故事。

AI下猪场

雷宗雄的机器人大业在进入猪舍的第一眼就宣告死亡,“除了价格贵,还有它不可能跨过那么多屎”。

在麻衣村猪场内调研了3个星期,“真是傻眼了,猪场连网都没有”。极端人工化的养猪业让阿里的算法工程师雷宗雄的科幻想象从云端跌落。

这是雷宗雄第一次来到四川宜宾市麻衣村养猪场,他来时带着重任——要将最前沿的AI科技带进传统猪场。行走的机器人猪倌是第一个跳进脑海的想法,在目前人工智能运用最多的工业和服务业,机器人是最常用的办法,用走路的机器人去猪舍里巡逻,拍照,倒饲料,清理粪便。就能像生产汽车的流水线一样,工业化和科技感十足。

见惯了人工智能被广泛运用的工厂,雷宗雄从未想过,一间已经实现规模化的养猪场,离信息化还如此遥远。

麻衣村养猪场是种猪繁殖场,以母猪为主,八个猪舍分为配种、分娩、妊娠和后备猪舍。每间猪舍都是封闭的大仓库,里面住着600多头母猪,天花板高2.2米,雷宗雄1.8米,伸出手就能摸到,再往下望,一排排限位栏,挡住了一半的视野,猪妈妈就住在宽约60公分,长1.8米的铁栅栏里吃饭和排泄,狭窄的过道上堆满猪的粪便和饲料,地面极度不平。

猪舍的空气“十分不健康”,飘着数不清的饲料粉尘,同行的伙伴中有鼻炎患者,一连打了10个喷嚏,打完喷嚏后失神地望着一排排栅栏里的猪妈妈(公猪在另一个舍里)。

猪场属于德康集团,公司里的技术总监苏志鹏陪同雷宗雄一起来到猪场,他完全理解雷宗雄的感受,12年前,苏志鹏还是华中农业大学的学生,为了撰写一篇与猪场小气候有关的论文,他第一次走进湖北一间颇具规模的猪场,“蚊子和苍蝇多的很,味道也很大”,对猪场的惊讶程度绝不亚于现在的雷宗雄。

德康养猪场。图 / 受访者提供

中国是养猪大国,但长期以来以散户养殖为主,近几年才开始走向规模化。他的同窗里,不少人选择出国,或者去农科院这样的事业单位,苏志鹏还是选择养猪。他没有忘记湖北的那间养猪场,他想要改变中国落后的养殖业。

目前国内每个人平均养150头左右猪,国外效率高的则可以达到250头。而在每头母猪每年提供的猪仔数量上,丹麦已经达到30多只,而中国也就20多只——这是猪场效益的核心指标。

在这12年间,苏志鹏见证了中国的养猪行业缓慢走向集约化的过程,而当雷宗雄所在的AI研究团队来到德康的猪场时,他才第一次感觉到,人工智能将成为改变养殖行业的关口。“国外永远在提一个观点,就是养猪要工业化,也就是把养猪流程全部标准化、数据化。这就是人工智能的机会。”

但怎样让人工智能和养猪的行当融合起来,他也没有答案。

一面是苏志鹏的无限期待,一面是包括雷宗雄在内的20多名工程师的失望。当天晚上,雷宗雄和总架构师张盛吵了一架,狂吵,“压根就做不了,什么也没有”,他没办法相信人工智能可以在猪场落地。

工程师们组成养猪团队。图 / 受访者提供

养猪是门技术活

抛弃了所有的科幻想象,雷宗雄从头学习养猪的知识。苏志鹏也乐于向这些养猪的门外汉们科普。猪是活物,养猪不是生产产品,“是非常有技术含量的行业”。他还提到:“我们实际上是在用数据养猪。猪产生任何一个动作,都会有一个数据形成。这些数据就可以指导具体的生产。”

举一个极端的例子,假如一头母猪连续两胎产仔量是9,那它的产子性能就是不达标的,需要被淘汰掉。

猪的日常行为数据非常重要,往往能反应猪是否生病、发情、抑郁等。因此,对于猪场的技术员来说,他们每天主要的一项工作就是巡舍、记录数据。

登记存栏(猪舍有多少头猪)、产子(猪妈妈生了多少小猪)、断奶(断奶出栏的猪仔数量),死亡和淘汰数量、免疫情况、进食情况、是否有异常。数据要具体到每一头。

一个普通的猪场技术人员每天要工作10个小时,每天有1个半小时都在记录猪场的各类数据,手写。7点下班后再录入excel表中,提交给场长审核,最后上传到总部。

猪场的技术人员平日里还要忙着接生,接产之后,还有产后护理,小猪要剪牙、断尾,做这个工作同时还要去记录每一项数据。这样才能保证一个健康猪宝宝的诞生。

在猪场忙碌的工程师。图 / 受访者提供

雷宗雄的团队和德康的技术人员开会讨论了几天,决定从猪场最需要的地方开始他们的AI养猪计划。苏志鹏说,当时大家的看法就很一致了,“只有AI技术是没有意义的,它必须用来解决我们生产的实际问题”。

雷宗雄花了3个月的时间泡在猪场,研究猪的行为,希望以此找到突破口。他的桌上赫然摆着苏志鹏送他的三本书,《猪的信号》《母猪的信号》《仔猪的信号》。

“信号就是数据。我们需要学习每一个数据的代表的意义,再用AI去捕捉数据、分析数据。”他说。

他每天都去猪舍串门儿,猪撞栏的声音,风机转动声,打料的声音此起彼伏,“狂躁症患者绝对无法在猪舍里待上3分钟”。适应了,也就能在里面待上一整天,“出来的时候,头发上全是饲料粉尘”。

他学会了想让母猪听话点的时候不能踢,而是采用抚摸方式;知道母猪发情的时候“耳朵会竖起来,眼神呈迷离状态,吃得很少,总是起起卧卧,茶饭不思”。

他迅速从电脑里存下来的上百个猪场视频里找到其中一个,向他人展示,“比如这只睡到槽里的猪。表情有一个很微妙的变化,如果一头猪病怏怏的,它面部表情会有疼痛感”。

还有发情的检查。配种舍里,查情师检查母猪是否发情,都会赶着一头公猪在母猪舍内行走,通过观测母猪的反应来判断。如果母猪站着不动,眼神很迷离,耳朵竖起来,大概率是发情了。

雷宗雄把猪的信号一一记录在册,逐步建立他的养猪知识数据库。

工程师们在进行人工智能配种分析。图 / 网络

从最需要的地方开始

首先要做的就是精准地采集每一头猪的数据。

在偏僻的麻衣村,传统养猪业和最顶尖的AI技术开始了第一次碰撞。猪舍里不能用机器人,雷宗雄的团队决定先装摄像头,解决巡视猪舍耗时耗力的问题,“有了摄像头,统计猪只的数量就非常容易了,而且准确”。

调试设备的时候,他随身携带一张塑料薄膜,垫着它坐在狭窄的过道,以免和猪粪便亲密接触。

舍里没有网络,他们动手给猪场装路由器,牵线搭建网络,再去安装摄像头做算法测试。

受到盒马鲜生店里外卖索道的启发,雷宗雄在天花板上设计了一条轨道,让数据采集设备能够自动巡逻,从上往下分多段拍摄猪的状态,每隔1个小时来一次,省去了每日的人工巡逻。

这套设备包含了雷达、热成像和多个摄像头。雷达能够采集猪的心跳、呼吸等数据,热成像可以获取温度数据,而覆盖全身的摄像头则负责识别猪的ID和形态数据。

其中摄像头的多段拍摄也对应不同的算法,猪头用来观测表情和饮食变化,辨别猪的异常状态,包括母猪睡眠、进食、脸部表情变化。

猪屁股则用来测试肥瘦程度。“不肥不瘦刚好壮(猪场的口号)”是最好的状态——如果猪过胖会有大量的脂肪在子宫周围,影响受孕。

为了让机器能认识每一只猪,工程师们投入了很大的精力。最出名的技术是“猪脸识别”,但是雷宗雄的团队反复试验后发现,“猪脸识别”虽然听起来很炫,实际上会发现大量的同卵异生、同卵同生的情况,而且猪脸在自然状态下(非人工干预)有很多遮挡(限位栏杆、母猪群),很难被快速捕捉到。

苏志鹏说:“猪的ID识别一定要百分之百准确。假设一个猪场有1000头,99%的ID都正确,但有10头是错的。如果有10头是错的,再迭代几次,错误的数据辐射出去,猪场数据系统就崩溃了。”

最终定下的方案非常朴实、有效:在猪背上做一个刺青编码,再通过摄像机导入系统,对应信息,实现一头猪从出生到餐桌的追踪。

在雷宗雄那台已经沉积了许多饲料粉尘的平板电脑里,已经记录了17种在开发或计划开发的算法。最新研发的一套算法是能根据母猪的行为判断是否受孕成功,及时发现假怀孕的情况,提醒工作人员补配。

这套设备不仅能记录视频、图片、雷达数据,未来还会加入声音,听声音识别生病的猪,及时发出警报。有呼吸道疾病的猪会伴有轻微的咳嗽,听到咳嗽声AI就能立刻预警。初产母猪容易抑郁,在生完第一胎猪仔的21天之后,仍然没有任何的发情反应,也能够及时反馈。

雷宗雄用手持设备提取、记录母猪的声音。图 / 网络

年轻人一定会重返猪场

麻衣村养猪场里,变革已经开始发生。

这是一个从未摆脱过脏乱印象的行业,它一度被高科技遗忘。猪场选址偏僻,所在的村子里只有一些留守儿童和老人,麻衣村猪场场长邓强说,“年轻人没有愿意来的。前几天刚刚有一个女大学生,只实习了2天就立马提了离职报告”。

繁琐的工作和恶劣的环境让猪场技术员成为最不受欢迎的职业之一,邓强每天都在为招新人烦恼,“在很多人眼里,养猪总感觉要比人家还要低一等……我们现在已经有3500多头母猪,按照集团的标准,一个人至少要养150头母猪。但我们只有17个正式的技术员,和12个实习生,实际上处于缺编的状态”。

在人工智能的帮助下,最直观的改变就是猪场技术员的工作时间下降了,原本要加班才能完成的数据录入工作交给了摄像头,他们能早早地休息。

以往人工智能入侵传统行业的故事并没有发生在养猪业。无论是苏志鹏还是邓强都认为,养猪的技术员已经很累了,人工智能带来的是他们工作效率的提升。这些技术员能少干一点活,工资还是一样的。雷宗雄说,“这不是机器人取代人的故事,我们没有利益冲突”。

工程师们在猪场中工作。图 / 受访者提供

邓强想着,人工智能在养殖业普及后,养猪也可以成为一件新潮的事情,不需要每天下猪舍,坐在办公室里就能完成一天的工作,获得行业尊严的年轻人一定会重返猪场。

改变不仅仅发生在已经实现规模化的养猪场。作为技术人员,能够将一套可复制的AI系统运用到现代养殖业是值得高兴的事情,但阿里的养猪团队更希望人工智能也可以帮助这些生活在偏远村庄里的农户们“幸福地养猪”。

村里的养猪标语。图 / 网络

雷宗雄最受触动的是目睹其中一个养户,因为一头猪死了,坐在一旁郁闷地快要掉眼泪,这是一家人倾注好几年的心血养大的。“说真的,当时我看到那头猪死亡的报告,完全就是因为着凉了没有及时诊断,不断恶化,恶化到绝食、厌食,免疫力下降,最后一下子就摔倒了,摔死了”。

一只成年的猪一般在200斤以上,合作农户只要把它养大,至少能够收到160块钱的代养费。“辛辛苦苦养了几个月的猪一下子就没了。”雷宗雄希望他的这套系统可以让农户们减少损失。

在猪场的时间久了,雷宗雄也越来越喜欢养猪。

有时候在猪舍里写算法、调设备到深夜,听着身旁的大猪小猪们都睡熟了,雷宗雄像听着朋友在身旁睡熟了一样,感到一阵亲切。

他想起自己父母曾经靠每年养几头猪将他送进北京邮电大学。如今,他又以新的身份回到熟悉的场所。作为一个计算机工程师,最大的成就就是用代码改变养猪方式。

雷宗雄闭上眼睛,可以想象未来如何通过扫描身份编码就能给买猪肉的顾客讲述这只猪的一生:

它的妈妈是什么样?怀着什么样的心情把他生下来?有没有焦虑?它什么时候喝到第一口母乳?长大的过程中猪宝宝经历了几次病痛?是不是平静地走完了它的一生?

因为非洲猪瘟的蔓延,猪场的卫生管理更加严格,雷宗雄已经几个月没能进猪场继续他的AI养猪事业了,以前是百般不情愿,现在恨不得能早点进去。

在这几个月的时间里,雷宗雄和他的团队仍然在四川的农村里打转,他们带着养猪的经验走访养鸡场,养鸡的系统并不复杂,很容易实现跨行业的复制,“不是只做出来一个有亮点的项目,而是希望助推整个产业”。

高科技走进养猪场。图 / 受访者提供

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