隨著人口的增長和城市化進(jìn)程的加快，畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn)。我國作為畜牧業(yè)大國，飼料資源短缺、勞動(dòng)力老化等問題日益突出。如何確保動(dòng)物獲得精準(zhǔn)營養(yǎng)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而推動(dòng)養(yǎng)殖業(yè)的少人化、無人化發(fā)展，成為擺在科研人員面前的重大難題。農(nóng)業(yè)畜禽身份認(rèn)證AI模型技術(shù)、動(dòng)態(tài)3D體態(tài)捕捉與重建技術(shù)、非應(yīng)激標(biāo)準(zhǔn)化智能測定技術(shù)……青島濱海學(xué)院信息工程學(xué)院教授孫賀帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一系列人工智能技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)性能的高效測定，提升了種畜禽選育準(zhǔn)確率和工作效率，為種業(yè)的選精、選優(yōu)提供了技術(shù)保障。這些技術(shù)落地后，實(shí)現(xiàn)種畜禽管理和測定效率提升55%、測定準(zhǔn)確率提升38%。

作為山東省科技特派員和青島西海岸新區(qū)科技專員，自2022年起，孫賀帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞種畜禽保護(hù)和選育開展了多項(xiàng)研究。在種畜禽選育養(yǎng)殖方面，通過人工智能技術(shù)優(yōu)化現(xiàn)有流程，提升選育效率和精準(zhǔn)度，培育出更優(yōu)質(zhì)的種畜禽品種，助力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí)，利用人工智能技術(shù)精準(zhǔn)分析畜禽營養(yǎng)需求，研發(fā)出科學(xué)飼料配方，在保障畜禽健康生長的同時(shí)，降低養(yǎng)殖成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。在疫苗研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域，借助人工智能技術(shù)的強(qiáng)大算力和數(shù)據(jù)分析能力，優(yōu)化疫苗研發(fā)流程，增強(qiáng)免疫效果，最大程度降低對畜禽的傷害，確保疫苗使用后無殘留，為畜禽養(yǎng)殖筑牢免疫防線。

在青島西海岸新區(qū)六汪鎮(zhèn)的一家畜禽良種繁育廠里，百余只黑山羊身姿矯健、皮毛油亮，正悠然自得地咀嚼著草料?！昂玫姆N羊才能有好的肉質(zhì)，通過AI算法實(shí)現(xiàn)種羊的身份認(rèn)證，替代了傳統(tǒng)耳標(biāo)和項(xiàng)圈，可實(shí)時(shí)監(jiān)測種羊的生長情況、飼養(yǎng)環(huán)境等關(guān)鍵指標(biāo)。我養(yǎng)了30年的羊，高科技讓養(yǎng)殖變得更高效、更智慧了?！别B(yǎng)殖戶管清保不禁感慨。

孫賀介紹道：“傳統(tǒng)選育依賴于人工觀察和經(jīng)驗(yàn)判斷，很容易受到畜禽個(gè)體化差異、季節(jié)環(huán)境等因素的影響。稍有判斷失誤，就可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的‘農(nóng)業(yè)畜禽身份認(rèn)證AI模型’，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到種畜禽養(yǎng)殖領(lǐng)域。這套全流程數(shù)字化的設(shè)備，能夠有效減少人工成本，提升經(jīng)濟(jì)效益。”

嶗山奶山羊、膠河黑山羊、五龍鵝是山東省和青島市地方品種，它們的品質(zhì)不僅關(guān)乎養(yǎng)殖戶的收入，也對當(dāng)?shù)匦笄莘N業(yè)的保護(hù)與發(fā)展起著重要作用。育種是畜禽養(yǎng)殖中必不可少的環(huán)節(jié)，而獲取優(yōu)良品種的畜禽樣本則是育種的第一步。智能化的生產(chǎn)性能測定是實(shí)現(xiàn)選育出優(yōu)良種畜禽的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠?yàn)榉N畜禽的擴(kuò)繁和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。鑒于國內(nèi)目前的養(yǎng)殖現(xiàn)狀，可查詢的畜禽樣本較少，孫賀團(tuán)隊(duì)幾乎是從零開始，花費(fèi)了大量的時(shí)間、精力和成本，在養(yǎng)殖車間復(fù)雜且艱苦的環(huán)境條件下，開展樣本獲取工作。他們精心篩選所獲樣本，并進(jìn)行精確標(biāo)定，隨后通過持續(xù)不斷的訓(xùn)練，最終獲得了較為理想的模型。

孫賀發(fā)現(xiàn)，人工智能技術(shù)的“人臉識別”應(yīng)用在動(dòng)物身上，存在顯著差異。要想獲取有效的測定結(jié)果，只能在日常過程中隨機(jī)抓取動(dòng)物的形態(tài)特征。這與應(yīng)用在人類身上的情況截然不同，也使得技術(shù)實(shí)施的難度大幅增加。

“我們要在動(dòng)物隨機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中，去捕捉它某些瞬間，比如一些外觀特征、步態(tài)特征，通過這些數(shù)據(jù)對它具體分析，才能得到較好效果。這里面也牽扯到技術(shù)難點(diǎn)，首先我們要識別出它是什么動(dòng)物，然后通過重識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證。再把3D相機(jī)拍攝的點(diǎn)云擬合起來形成動(dòng)物的三維圖像，對3D圖再進(jìn)行具體尺寸測量?！睂O賀介紹。

有了完整的生產(chǎn)性能測定數(shù)據(jù)，就如同手握精準(zhǔn)的“篩選器”，能夠?qū)π笄葸M(jìn)行嚴(yán)格篩選，從中挑選出最具優(yōu)良性狀的個(gè)體。這些被精心優(yōu)選出的種畜禽確定留種后，團(tuán)隊(duì)會為其構(gòu)建一個(gè)詳細(xì)的譜系檔案。這個(gè)譜系將清晰記錄其親緣關(guān)系、遺傳信息等關(guān)鍵內(nèi)容，不僅能為后續(xù)的繁育工作提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐，還能讓每一只種畜禽的“家族脈絡(luò)”一目了然，從而科學(xué)、高效地進(jìn)行畜禽養(yǎng)殖種群的優(yōu)化升級。

孫賀將人工智能技術(shù)與種畜禽養(yǎng)殖和選育結(jié)合起來，通過“人工智能+”，先后與青島嶗逸康生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司、青島清保畜禽良種繁育有限公司、青島鑫河畜禽良種繁育場達(dá)成合作，對嶗山奶山羊、膠河黑山羊、五龍鵝等種畜禽的選育開展智慧化、智能化的管理和測定，實(shí)現(xiàn)了選育和管理過程的全流程數(shù)字化。這不僅縮短了人工選育的時(shí)間、降低了成本，還提高了選育的準(zhǔn)確性和效率，飼養(yǎng)全流程有了“AI管家”。

“AI管家”能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地收集和分析種畜禽的生長性能、繁殖性能等關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)，為選育工作提供科學(xué)依據(jù)，讓選育人員能夠更精準(zhǔn)地評估種畜禽的遺傳潛力和生產(chǎn)性能，為飼養(yǎng)管理措施提供了有力支持，也為畜牧業(yè)生產(chǎn)者帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。據(jù)悉，該技術(shù)在青島地區(qū)畜禽飼養(yǎng)業(yè)尚屬首次應(yīng)用。

目前，國內(nèi)農(nóng)牧領(lǐng)域的發(fā)展存在諸多瓶頸，生產(chǎn)管理方式較為傳統(tǒng)，對人力依賴程度高，新一代信息技術(shù)應(yīng)用不足，整體發(fā)展較為水平滯后。“為扭轉(zhuǎn)這一局面，團(tuán)隊(duì)致力于推動(dòng)人工智能在畜禽養(yǎng)殖領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，將深入探索人工智能技術(shù)與畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)發(fā)展的深度融合，挖掘更多應(yīng)用場景?！睂O賀表示。

（記者：劉艷）