連京華，李惠敏，殷若新，劉娟，孫凱

（山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院家禽研究所，山東 濟(jì)南 250023）

當(dāng)下，人工智能已成為一項(xiàng)引領(lǐng)社會(huì)發(fā)展、高端、熱門的科技。無(wú)論是農(nóng)業(yè)、工業(yè)，還是第三產(chǎn)業(yè)，各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都在積極探索和研究人工智能技術(shù)與自身產(chǎn)業(yè)的深度融合，促進(jìn)本行業(yè)的科技創(chuàng)新與發(fā)展。在此背景下，未來(lái)家禽養(yǎng)殖業(yè)更需要人工智能技術(shù)的全面升級(jí)轉(zhuǎn)型。人工智能包含多項(xiàng)核心技術(shù)，可以多方位融入和應(yīng)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(shí)現(xiàn)我國(guó)家禽業(yè)智能化養(yǎng)殖模式。

1 我國(guó)在人工智能方面相關(guān)政策

自2017年以來(lái)，我國(guó)先后發(fā)布了多項(xiàng)人工智能的推進(jìn)政策：3月份，人工智能首次被寫入《政府工作報(bào)告》；7月份，國(guó)務(wù)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(guó)新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)和總體要求；10月份，在黨的十九大報(bào)告中明確指出，“推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合”；12月份，工信部發(fā)布《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃》，力爭(zhēng)到2020年，推進(jìn)人工智能核心技術(shù)和標(biāo)志性產(chǎn)品形成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；2018年3月，人工智能再次被列入政府工作報(bào)告：“加強(qiáng)新一代人工智能研發(fā)應(yīng)用，在醫(yī)療、養(yǎng)老、教育、文化、體育等多領(lǐng)域推進(jìn)‘互聯(lián)網(wǎng)+’”、“發(fā)展智能產(chǎn)業(yè)，拓展智能生活”?？傮w看來(lái)，我國(guó)推出人工智能政策的重點(diǎn)已經(jīng)從人工智能技術(shù)轉(zhuǎn)向技術(shù)和各個(gè)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(lì)和引導(dǎo)下，包括家禽業(yè)在內(nèi)的各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域越發(fā)重視人工智能技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用?？梢哉f(shuō)，家禽業(yè)人工智能養(yǎng)殖新時(shí)代已經(jīng)來(lái)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(biāo)準(zhǔn)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(shì)，單棟舍飼養(yǎng)量達(dá)7萬(wàn)、8萬(wàn)羽，甚至10萬(wàn)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(dá)7層、3.5m之上，仍然依靠原有的“設(shè)備設(shè)施自動(dòng)化+人工”方式來(lái)管理，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不合時(shí)宜，不僅給人工帶來(lái)了很大的麻煩，而且生產(chǎn)管理效率低下。實(shí)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(yīng)用人工智能技術(shù)，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(dòng)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(yù)度，可能吸引更多的有識(shí)之士加入到家禽行業(yè)中來(lái)。

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(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門技術(shù)科學(xué)。該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、信息感知和處理、語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)音處理和專家系統(tǒng)等[1]。人工智能的核心技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)、知識(shí)和數(shù)據(jù)智能處理及人機(jī)交互[2]。那么，人工智能核心技術(shù)在家禽生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是數(shù)據(jù)智能處理，智能處理時(shí)使用最多的技術(shù)是專家系統(tǒng)，而人機(jī)交互技術(shù)的應(yīng)用主要是自主移動(dòng)機(jī)器人和模式識(shí)別技術(shù)。

4 人工智能技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用

目前，在家禽生產(chǎn)實(shí)際中，利用現(xiàn)代人工智能技術(shù)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(shù)或名稱不一的類似系統(tǒng)等。將來(lái)還要研發(fā)新的人工智能技術(shù)應(yīng)用于家禽生產(chǎn)，例如家禽健康巡檢機(jī)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(cè)系統(tǒng)，以及病死禽鑒別定位與報(bào)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(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和禽病專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，可根據(jù)病禽的流行病學(xué)、臨床癥狀、病理變化等病情信息，進(jìn)行分值計(jì)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(shù) 智能環(huán)境監(jiān)控技術(shù)是利用智能傳感技術(shù)，對(duì)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(dòng)采集,利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)對(duì)各路指標(biāo)信息進(jìn)行傳輸,至Web服務(wù)器監(jiān)控終端，信息處理系統(tǒng)對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和智能化分析處理，實(shí)現(xiàn)電腦端遠(yuǎn)程監(jiān)控和異常報(bào)警[3]。

4.3 智能光照監(jiān)控技術(shù) 利用光照傳感系統(tǒng)、智能化控制系統(tǒng)及燈光設(shè)備等，自動(dòng)監(jiān)測(cè)禽舍內(nèi)光照環(huán)境，包括光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、光照波長(zhǎng)和光照均勻度等，并進(jìn)行智能控制。針對(duì)家禽不同生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)光照時(shí)間和強(qiáng)度的要求，實(shí)現(xiàn)科學(xué)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(qiáng)度更為重要。

4.4 家禽體溫智能檢測(cè)技術(shù) 體溫是家禽健康的重要體征指標(biāo)之一，監(jiān)測(cè)個(gè)體體溫具有重要的生產(chǎn)意義。該技術(shù)是利用紅外熱成像技術(shù)，利用光學(xué)成像物鏡接收被測(cè)家禽的紅外輻射，并將能量分布反映到紅外探測(cè)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(shù)實(shí)現(xiàn)非接觸精準(zhǔn)測(cè)溫。

4.5 家禽聲音智能監(jiān)聽技術(shù) 在家禽的大群體中，會(huì)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(shí)，會(huì)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(shù)是利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，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(dòng)報(bào)警。

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

4.7 智能巡檢機(jī)器人 智能巡檢機(jī)器人本體應(yīng)具備智能巡航、自動(dòng)避障、導(dǎo)航定位等運(yùn)動(dòng)功能，還應(yīng)具有無(wú)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(shí)際需要，機(jī)器人應(yīng)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(bào)警、預(yù)警等多種生產(chǎn)功能。

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