想要讓牛開(kāi)心嗎 人工智能可以給你想要的答案

即使是奶牛也有情緒，而快樂(lè)的奶牛比受壓的奶牛更好。但是，奶農(nóng)如何在不超過(guò)10,000的牛群中讀取一種以其面部表情而聞名的個(gè)體牛?

普渡理工學(xué)院的教授理查德·沃伊爾斯(Richard Voyles)認(rèn)為，人工智能和機(jī)器人技術(shù)可以成為向奶農(nóng)提供有關(guān)其畜群狀況(包括疾病或焦慮癥)的深入數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。

他說(shuō)：“在作物農(nóng)業(yè)中，與整個(gè)田地相比，我們并不在乎玉米穗或小麥粒。”“但是我們關(guān)心每頭牛或豬。每只動(dòng)物的飲食不同，生病的方式也不同。

“關(guān)鍵是，對(duì)動(dòng)物進(jìn)行良好的處理可以使生產(chǎn)力提高多達(dá)15%。這是一個(gè)巨大的增長(zhǎng)。”

Voyles正在與Purdue和其他兩所大學(xué)的工程和農(nóng)業(yè)同事合作進(jìn)行兩個(gè)研究項(xiàng)目，以向畜牧和奶農(nóng)提供有關(guān)其畜群的大量新信息。這兩個(gè)項(xiàng)目都獲得了農(nóng)業(yè)部的資助。

與玉米田不同，僅憑無(wú)人機(jī)越過(guò)牛群就很難確定牛群的健康。考慮到這一點(diǎn)，Voyles正在使用奶牛攝取的機(jī)器人藥丸從內(nèi)到外看問(wèn)題。

小型機(jī)器人是可移動(dòng)的，可以在牛的四個(gè)胃腔中的每一個(gè)之間移動(dòng)。

他說(shuō)：“這就是AI來(lái)的地方。”“我們需要能夠移動(dòng)那些機(jī)器人，以便我們對(duì)那里發(fā)生的一切都有一個(gè)真正理解事物的感覺(jué)。”

原型較大且由聚合物制成，因此此時(shí)它們不溶于胃酸。這種藥丸有望被人類(lèi)通過(guò)。但是像牛這樣的動(dòng)物則通過(guò)在消化前在隔室中發(fā)酵來(lái)從植物性食物中獲取營(yíng)養(yǎng)。因此，固體不被通過(guò)，而是被反流并再次被咀嚼。

包括動(dòng)物科學(xué)家在內(nèi)的研究人員正在與Voyles合作，研究機(jī)器人的新運(yùn)動(dòng)方法。它們必須具有非常低的功耗，并且依賴(lài)于外部感應(yīng)以及供電和充電。

牛的內(nèi)臟使運(yùn)動(dòng)(或只是停留在其中一個(gè)胃腔中)變得困難。

Voyles說(shuō)：“牛胃不斷地收縮，并且在將不可消化的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為可消化的蛋白質(zhì)時(shí)四處移動(dòng)。”“我們真的需要留在胃腔中，因?yàn)樗浅?fù)雜，非常分層。但是，如果藥丸不是機(jī)器人，那么藥丸總是會(huì)停在錯(cuò)誤的地方。”

Voyles是Purdue協(xié)作機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人，他的研究重點(diǎn)是新型機(jī)器人機(jī)制，傳感器，自適應(yīng)軟件和實(shí)時(shí)控制。Voyles最初是在三哩島核事故期間以普渡大學(xué)的本科生學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)的，他說(shuō)工程理論，實(shí)際技術(shù)問(wèn)題和工程解決方案之間的聯(lián)系使他從工程和工程技術(shù)的角度都感到興奮。

Voyles正在與Penn State和Virginia Tech的同事合作，為動(dòng)物內(nèi)部開(kāi)發(fā)一種受千足蟲(chóng)啟發(fā)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，這種運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)本來(lái)就是安全的。他相信這些藥丸隨著進(jìn)一步的發(fā)展，最終將可用于人體手術(shù)和健康。

第二階段是將機(jī)器人藥丸與機(jī)器人藥丸結(jié)合在一起：一次為整個(gè)畜群開(kāi)發(fā)一個(gè)人體傳感器網(wǎng)絡(luò)，使農(nóng)民在任何給定時(shí)間都可以更密切地監(jiān)視母牛的健康狀況。

機(jī)器人藥丸可以安全地將數(shù)據(jù)連接到奶牛的項(xiàng)圈，然后通過(guò)手機(jī)或wi-fi信號(hào)廣播到網(wǎng)絡(luò)。機(jī)器人藥丸和網(wǎng)絡(luò)研究均由科學(xué)基金會(huì)和農(nóng)業(yè)部資助。

Voyles說(shuō)：“他們成群結(jié)隊(duì)地走來(lái)走去，所以我們需要知道誰(shuí)在咳嗽以及在哪里咳嗽。”“我們需要隔離他們嗎，是否有疾病涉及，他們需要藥物治療嗎?”

他說(shuō)，農(nóng)民可以更具體地查明哪些母牛生病了，從而減少了僅向需要它的動(dòng)物施用抗生素的情況。

用途不僅限于藥物，還可以用于日常維護(hù)，例如喂養(yǎng)。奶牛每天至少要喂兩次奶，如果不多的話(huà)，因此有很多機(jī)會(huì)可以自然地補(bǔ)充維生素，礦物質(zhì)和其他補(bǔ)品。但是我們需要跟蹤單個(gè)母牛。

“如果我們使用此網(wǎng)絡(luò)以數(shù)字結(jié)構(gòu)的形式將整個(gè)農(nóng)場(chǎng)中的數(shù)據(jù)帶回給農(nóng)民，他們可以做出決定，然后將其發(fā)送回給機(jī)器人喂食器，” Voyles說(shuō)。

以此為基礎(chǔ)，Voyles預(yù)見(jiàn)了使用人工智能構(gòu)建具有各種分析級(jí)別的廣泛網(wǎng)絡(luò)，并將動(dòng)物的行為匯總到畜群的行為中。

使用技術(shù)來(lái)提高動(dòng)物農(nóng)業(yè)的質(zhì)量和生產(chǎn)率超出了商業(yè)觀(guān)點(diǎn)。在土地和水資源利用方面，有可能對(duì)全球產(chǎn)生重大影響

Voyles說(shuō)：“現(xiàn)在，當(dāng)您談?wù)摰竭@一點(diǎn)時(shí)，那里就具有可持續(xù)性的重要方面。”“如果可以改善動(dòng)物的健康和生產(chǎn)力，就可以減少甲烷。您還可以在改善動(dòng)物福祉的同時(shí)，優(yōu)化它們的用水和土地利用。”