Czy można zrozumieć, co "kwiczą" świnie? Sztuczna inteligencja w rolnictwie

Źródło: Canva

Przez ostatnie dekady rolnictwo na całym świecie przeszło co najmniej kilka rewolucji. Dziś stoimy w przededniu kolejnej nowej ery: rolnictwa 5.0, stricte związanego ze sztuczną inteligencją i 100 proc. autonomią maszyn. Jakie możliwości otwiera to dla farmerów?

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

AI w rolnictwie. Rosnący biznes

Na początku warto zaznaczyć, że globalny rynek sztucznej inteligencji w rolnictwie stale rośnie - według analityków z MarketsandMarkets powiększy się on z ok. 1,7 mld dol. w 2023 r. do 4,7 mld dol. w 2028 r. A angażowane pieniądze - na badania i konkretne rozwiązania - dotyczą praktycznie każdego obszaru – od upraw, przez maszyny aż po samą hodowlę. Możliwości jest jednak więcej. AI może być bowiem wykorzystywana np. do analizowania danych rynkowych, co docelowo służyć ma rolnikom np. w podejmowaniu decyzji odnośnie zakupu czy sprzedaży swoich produktów.

Sztuczna inteligencja w oborze

W przypadku hodowli sztuczna inteligencja już dziś wkracza z impetem do obór i chlewni.

Już rok temu pisaliśmy m.in. o DeLaval Plus Behaviour Analysis - systemie wykorzystującym czujniki danych do rejestrowania zachowań krów. Narzędzie analizuje dane za pomocą sztucznej inteligencji i pomaga hodowcom identyfikować wszelkie problemy. 

Podobne systemy są cały czas rozwijane.

Za pomocą kamer czy czujników są w stanie nadzorować sytuację w budynkach inwentarskich 24 godziny na dobę, przez siedem dni w tygodniu. I nie chodzi tu wcale o „inwigilację” zwierząt samą w sobie, ale o przetwarzanie i analizowanie ogromu danych na bieżąco. Po co? Wspomniana praca, której nie byłby w stanie wykonywać na co dzień człowiek, pozwala na swoiste „przewidywanie” przyszłości. Np. stanu zdrowia zwierząt. Ale nie tylko.

Przykłady? Podczas tegorocznych targów EuroTier 2024 w Hanowerze, firma Lely zaprezentowała swój najnowszy system monitorowania krów i obór – oparty właśnie na sztucznej inteligencji.

Lely Zeta, bo tak go nazwano, ma zarówno optymalizować pracę, jak i dbać o dobrostan zwierząt.

- Wykorzystanie sztucznej inteligencji w gospodarstwie otwiera zupełnie nowy rozdział w hodowli bydła mlecznego. Lely Zeta pobiera wszelkiego rodzaju informacje i dane na temat tego, co dzieje się w oborze. Wierzymy, że jest to koncepcja o ogromnym potencjale - komentował Korstiaan Blokland, dyrektor ds. innowacji w Lely.

W praktyce rozwiązanie oparte na AI zakłada zawieszenie w oborze specjalnych urządzeń monitorujących, połączonych ze sobą w jeden spójny system, który pozwala na pełny przegląd stada z góry. Widok z kamery dostępny jest 24 godziny na dobę, przez siedem dni w tygodniu.

Sztuczna inteligencja rozpoznaje, lokalizuje i obserwuje na bieżąco wszystkie obiekty (czy to krowy czy urządzenia - jak np. roboty) w całej oborze. Inteligentne algorytmy przetwarzają następnie zaobserwowane sytuacje - m.in. zachowania krów czy konkretne zdarzenia, do jakich dochodzi. System jednocześnie „uczy się” – poprzez analizę tych wszystkich danych.

To z kolei pozwala na wspomniane „przewidywanie przyszłości”. W praktyce chodzi m.in. o wykrywanie rui, wycieleń, „tłumaczenie” konkretnych zachowań krów, wczesne wykrywanie chorób. Ponadto AI może też sama nadzorować pracę robotów.

- Koncepcja Zeta opiera się na silnej wizji przyszłości z wieloma dodatkowymi funkcjami, które wciąż są w fazie rozwoju. Ma ona potencjał, by pozytywnie wpłynąć na dobrostan zwierząt i samo gospodarstwo - zaznaczają przedstawiciele marki Lely.

AI badała „kwiki” świń

Choć wszystko brzmi niczym sceny z filmu science fiction – to realia pokazują, że możliwości sztucznej inteligencji jest jeszcze więcej.

Jak opowiada dr hab. inż. Marcin Pszczoła z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, dzięki sztucznej inteligencji dokonywano już m.in. badań dźwięków, które wydają na co dzień świnie. Po co sprawdzano ich „kwiki” za pomocą AI? Ano po to, by móc dowiedzieć się co oznaczają.

– Badanie czasu wokalizacji, amplitudy itd. pozwalało sprawdzić, które dźwięki oznaczają np. stres i nieprzyjemne emocje – wyjaśnia naukowiec z UPP.

W praktyce także pozwala to np. określić, czy dana świnia może zachorować, jak reaguje na różne sytuacje w chlewni itd. Jak przy tym żartuje naukowiec, można więc sobie dziś zacząć zadawać pytania: czy świnie będą do nas w przyszłości „dzwonić”, by poinformować nas, że coś jest w chlewni nie tak?

I choć powyższe badanie traktować można półżartem, półserio, to monitorowanie dobrostanu w chlewni czy w oborze za pomocą AI – to już nie żadna odległa przyszłość, ale realia. 

Sztuczna inteligencja pozwala na monitorowanie zwierząt, ich stanu zdrowia. Ale nie tylko. Są także systemy do monitorowania samych pracowników – kamery i czujniki kontrolują np. czy wszystkie czynności, jakie trzeba było wykonać – zostały wykonane, czy o czymś sam pracownik nie zapomniał.

„CielęGPT”

Inny przykład sztucznej inteligencji w oborze to system „CalfGPT” – od firmy Förster-Technik, który został zaprezentowany także w tym roku podczas największych targów hodowlanych, jakie odbyły się w Niemczech.

"CielęGPT" – bo tak można wprost przetłumaczyć nazwę tej cyfrowej innowacji – pozwala na zarządzanie cielętami właśnie poprzez sztuczną inteligencję, opartą o firmę OpenAI.

Narzędzie umożliwia rolnikowi zadawanie głosowych pytań i szybkie otrzymywanie konkretnych informacji: o zwierzętach, ich stanie, o ogólnej sytuacji w cielętniku itd. Mówiąc wprost: różne dane, które rejestrują na co dzień czujniki, nie muszą już być nawet sprawdzane, czy wprowadzane ręcznie, za pomocą terminali - można pracę jeszcze bardziej zautomatyzować.

Rolnik ma cały czas „wolne ręce” – a wszystko odbywa się za pomocą poleceń głosowych (informacje zwrotne otrzymuje z kolei do słuchawek, jakie ma w tym czasie  uszach). W praktyce oszczędza to czas i pozwala na równoległą, inną pracę na miejscu.

Ciągniki i maszyny bez operatora

AI to także uprawy i maszyny. Analizy danych z dronów i satelitów to już właściwie standard. Przetwarzanie tych danych za pomocą sztucznej inteligencji pozwala wkroczyć jednak na kolejny, wyższy poziom i zapewnić ogromną precyzję działań. Różnego rodzaju aplikacje potrafią – wykorzystując dane meteorologiczne, o glebie, systemie uprawy i siewu oraz bieżące zdjęcia satelitarne itd. – wprost prognozować plony.

O wykorzystywaniu samych maszyn pisaliśmy z kolei już wielokrotnie na łamach „Wieści Rolniczych” – także niedawno, opisując wykorzystywanie robotów w rolnictwie. Bo autonomiczny ciągnik, roboty koszące czy roboty do siewu – nie są już niczym niezwykłym także na polskich polach.

CZYTAJ TAKŻE: Jak działa autonomiczny pielnik i opryskiwacz? [VIDEO]

Tymczasem ambitne plany konstruktorów największych marek zakładają jeszcze więcej innowacji w tej materii – z jeszcze większym wykorzystaniem potencjału AI. Tu także – jak przypominają eksperci – ogromnie ważna jest analiza obrazu – choćby w kontekście możliwych kolizji na polu.

Sami konstruktorzy zaznaczają jednak, że autonomiczne roboty na polach – to po prostu kwestia czasu. I mowa tu o każdym aspekcie pracy. Jak pisaliśmy wcześniej, marki CLAAS, AgXeed i thermal DRONES połączyły już wcześniej siły w kwestii innowacyjnych technologii z wykorzystaniem zaawansowanych algorytmów.

- Trwają prace, by wdrożyć ją w autonomicznych ciągnikach, kombajnach i sieczkarniach bez kierowcy – wyliczali już wcześniej na naszych łamach przedstawiciele marki Claas.

„Czego ludzie potrzebują od technologii”?

Równolegle trwają także inne działania - jak np. te, które prowadzą od lat naukowcy z Australijskiego Centrum Robotyki. Tworzą oni autonomiczne roboty dla rolnictwa, które służą – jak np. SwagBot – do wypasania bydła.

Dzięki sztucznej inteligencji urządzenie jeździ po pastwisku, kontrolując stan krów i gleby. Jest swoistym "pasterzem" – zagania m.in. zwierzęta w odpowiednie rejony pola, gdy po analizach uzna, że tam trawa jest najlepsza. 

- Chcę wprowadzić na farmę technologię, która sprawi, że rolnictwo stanie się o wiele bardziej zrównoważone, czystsze i zdrowsze – mówi o swoich badaniach wprost profesor Salah Sukkarieh z Australijskiego Centrum Robotyki, który wraz z zespołem z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu w Sydney, stworzył nową generację SwagBota. 

Jak przy tym podkreśla, rolnicy - niezależnie od tego, w jakiej części świata pracują - zmagają się na co dzień z podobnymi wyzwaniami. Nauka – i sztuczna inteligencja – ma im po prostu pomagać.

– Rolnicy walczą dziś m.in. o znalezienie pracowników, maksymalizację plonów przy jednoczesnej dbałości o ziemię, utrzymanie niskich kosztów i produkcję żywności na tyle taniej, aby zadowolić klientów. Technologia nie jest celem końcowym. Celem końcowym jest zrozumienie, czego ludzie potrzebują od technologii – zaznacza australijski profesor.