كيف يمكن للرؤية الحاسوبية في حدائق الحيوان تحسين رعاية الحيوانات

تؤدي حدائق الحيوان والمحميات والملاذات دورًا مهمًا في دعم الحفاظ على الحياة البرية والمساعدة على إبقاء النظم البيئية متوازنة. لكن استضافة هذه المواقع مجموعة واسعة من الأنواع، لكل منها احتياجات فريدة، تجعل إدارة العمليات اليومية أمرًا صعبًا. ولهذا يلجأ القائمون على رعاية الحيوانات إلى أساليب جديدة لتحسين طريقة مراقبة الحيوانات ومعالجتها ودعمها.

وعلى وجه الخصوص، أصبح الذكاء الاصطناعي (AI) أداة موثوقة في رعاية الحيوانات وإدارة حدائق الحيوان. وبناءً على ذلك، ينمو السوق العالمي لـالذكاء الاصطناعي في صحة الحيوان بسرعة، ومن المتوقع أن تبلغ قيمته 8.23 مليارات دولار بحلول عام 2034.

ومن فروع الذكاء الاصطناعي التي تُحدث أثرًا بالفعل الرؤية الحاسوبية. تتيح نماذج الرؤية الحاسوبية مثل Ultralytics YOLO11 للآلات رؤية الصور وتفسيرها بطريقة تشبه البشر إلى حد كبير. وفي مجال رعاية الحيوانات، يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي للرؤية لاكتشاف الحيوانات الفردية ومراقبة حركتها، بل ورصد علامات المرض التي قد تمر دون ملاحظة.

الشكل 1. استخدام Ultralytics YOLO11 لاكتشاف الأفيال.

نستكشف في هذا المقال كيفية استخدام الرؤية الحاسوبية في حدائق الحيوان والرعاية البيطرية لمراقبة الصحة وتتبع السلوك ودعم رفاه الحيوانات.

دور الرؤية الحاسوبية في حدائق الحيوان والرعاية البيطرية#

تخيّل حارس حديقة حيوان يراقب حيوانًا مريضًا، ويتابع سلوكه بعناية طوال اليوم لرصد أي تغيّرات. والآن تخيّل نظام كاميرات ينجز هذه المهمة باستمرار، فيراقب الحيوان على مدار الساعة وينبه الموظفين فور ملاحظة أي أمر غير طبيعي. تجعل الرؤية الحاسوبية ذلك ممكنًا.

يمكن للكاميرات المدمجة مع تقنيات الرؤية الحاسوبية المساعدة على مراقبة الحيوانات آنيًا، ما يسهل اكتشاف العلامات المبكرة للتوتر أو الإصابة أو المرض. وتستطيع نماذج مثل Ultralytics YOLO11، التي تدعم مجموعة متنوعة من مهام الرؤية الحاسوبية، اكتشاف الحيوانات وتتبع حركاتها والمساعدة في المهام الروتينية، مثل مراقبة السلوك.

الشكل 2. يمكن استخدام Ultralytics YOLO11 لاكتشاف الحيوانات وتتبعها في حديقة الحيوان.

وبالمثل، يمكن للرؤية الحاسوبية في مجال الرعاية البيطرية مساعدة الأطباء البيطريين في المهام المعقدة، مثل تشخيص أمراض العين لدى أنواع تختلف تشريحيًا اختلافًا كبيرًا. فعلى سبيل المثال، تستطيع هذه الأدوات اكتشاف مشكلات مثل إعتام عدسة العين أو الزرق بدقة، ما يحسّن سرعة التشخيص واتساقه.

مع تزايد الحاجة إلى رعاية فعالة للحيوانات، تتبنى حدائق الحيوان والعيادات حلول الرؤية الحاسوبية لإدارة العمليات اليومية بكفاءة أكبر. ومن الكشف المبكر عن الأمراض إلى أتمتة الفحوصات الروتينية، تساعد نماذج مثل Ultralytics YOLO11 القائمين على رعاية الحيوانات على تقديم رعاية أكثر اتساقًا واستجابة، لا سيما عند محدودية الموارد.

تطبيقات الرؤية الحاسوبية في حدائق الحيوان#

بعد أن تعرّفنا على كيفية دعم الرؤية الحاسوبية لرعاية الحيوانات في حدائق الحيوان والعيادات، لنلقِ نظرة عن كثب على بعض دراسات الحالة العالمية التي توضح استخدامها في جهود الحفاظ على الحياة البرية ومراقبة صحة الحيوانات في الواقع.

التعرّف على وجوه الحيوانات: مراقبة الباندا المهددة بالانقراض بالذكاء الاصطناعي#

كان الباندا العملاق مهددًا بالانقراض سابقًا، ويُصنَّف الآن ضمن الأنواع المعرضة للخطر، ولا يزال محورًا رئيسيًا لجهود الحفاظ على الحياة البرية. لكن تتبّع كل باندا على حدة ومراقبة صحتها وسلوكها وتكاثرها قد يكون صعبًا، إذ تتشابه ملامح وجوهها. وحتى الخبراء المدرّبون قد يجدون صعوبة في التمييز بين باندا وأخرى.

استُخدمت أساليب تقليدية مثل فحص آثار الأقدام أو إجراء اختبارات الحمض النووي، لكنها عادةً ما تكون مكلفة وتدخّلية ولا يُعتمد عليها دائمًا.

لمعالجة هذه المشكلة، أنشأ باحثون في قاعدة تشنغدو لأبحاث تربية الباندا العملاقة في الصين نظامًا لـالتعرّف على الوجه باستخدام الرؤية الحاسوبية. ويستخدم النظام الذكاء الاصطناعي للرؤية من أجل التعرّف على حيوانات الباندا الفردية من خلال تحليل السمات الدقيقة والفريدة لوجوهها.

تتيح تقنية التعرّف على الوجه هذه للباحثين تتبّع حيوانات الباندا باستمرار ومراقبة حركتها وعاداتها الغذائية وصحتها دون إلحاق أي أذى أو إزعاج بها. كما توفر طريقة سهلة لجمع معلومات دقيقة عنها في الوقت الفعلي، ما يجعل عملية المراقبة أكثر فاعلية وموثوقية بكثير.

الشكل 3. أمثلة على بيانات مشروحة تُستخدم لتدريب النماذج على اكتشاف حيوانات الباندا والتعرّف عليها.

مراقبة صحة الحيوانات بالذكاء الاصطناعي تحافظ على راحة الباندا الحمراء#

الباندا الحمراء حيوانات خجولة ومنعزلة تواجه تهديدات خطيرة لبقائها. وعلى مدى السنوات الثماني عشرة الماضية، أي نحو ثلاثة أجيال، انخفض تعدادها العالمي بأكثر من 50%، ويرجع ذلك أساسًا إلى فقدان الموائل والصيد غير القانوني. وتعيش في أجزاء من ميانمار ونيبال والهند والصين، ولا سيما في جبال الهيمالايا وغرب سيتشوان، حيث لا يزال هناك نحو 6,000 إلى 7,000 باندا حمراء.

حتى في البيئات المحمية مثل حدائق الحيوان، قد تظل هذه الحيوانات معرضة للخطر. وغالبًا ما تظهر المشكلات الصحية لدى الباندا الحمراء في صورة تغيّرات طفيفة في السلوك، مثل قلة الحركة أو التفاعل أو اضطراب النوم. لكن هذه العلامات قد تكون دقيقة جدًا، بحيث يسهل إغفالها.

للمساعدة في حماية هذه الحيوانات المهددة بالانقراض، يطوّر الباحثون أساليب جديدة لرعايتها. فعلى سبيل المثال، استُخدمت البيانات التي جمعتها كاميرات تُفعَّل بالحركة في محمية بيفنغشيا للحياة البرية في الصين لتدريب نموذج للرؤية الحاسوبية قائم على YOLOv8، صُمم لمراقبة سلوك الباندا الحمراء.

يمكن لهذا النموذج مساعدة القائمين على رعاية الحيوانات في رصد العلامات المبكرة للإجهاد أو المرض، مثل السكون غير المعتاد أو انخفاض النشاط، من دون إزعاج الحيوانات. وهو نهج غير تدخّلي يتيح المراقبة على مدار الساعة مع الحفاظ على راحة الباندا الحمراء وخلوها من الإجهاد.

الشكل 4. مراقبة سلوك الباندا الحمراء باستخدام الرؤية الحاسوبية.

تتبّع الحيوانات بالرؤية الحاسوبية: مراقبة الدلافين#

قد تكون مراقبة سلوك الحيوانات في الماء، مثل الدلافين قارورية الأنف، صعبة. فهي تسبح بسرعة، وتغوص عميقًا، وغالبًا ما تتحرك في مجموعات، ما يصعّب على القائمين على رعايتها تتبّع أنماطها المعتادة أو ملاحظة التغيّرات الطفيفة. لكن فهم كيفية راحتها وتفاعلها واستخدامها للمساحة أمر أساسي للحفاظ على صحتها. وتكتسب هذه المسألة أهمية خاصة في حدائق الحيوان والأحواض المائية، حيث يجب إدارة بيئتها بعناية.

صمّم باحثون في حديقة حيوان بروكفيلد في الولايات المتحدة نظامًا يستخدم الرؤية الحاسوبية لتتبّع حركة الدلافين في أنحاء موطنها. وقد ركّبوا كاميرات عالية الدقة حول الموطن لتسجيل حركة الدلافين على مدار اليوم. ثم تُحلَّل هذه التسجيلات لفهم أنماط السلوك مثل السباحة والراحة والتفاعل والاستكشاف.

وعلى وجه التحديد، يُستخدم تتبّع الأجسام لمتابعة حركة كل دولفين بمرور الوقت. وتتيح تقنية الرؤية الحاسوبية هذه للنظام التعرّف على الدلافين الفردية ومراقبة أنشطتها، حتى عندما تسبح متقاربة أو تغوص تحت الماء. ومن خلال تتبّع هذه الأنماط، يستطيع القائمون على رعاية الحيوانات فهم كيفية استخدام الدلافين للمساحة وتفاعلها مع بعضها واستجابتها للتغيّرات البيئية.

الشكل 5. تتابع كاميرتان حركة الدلافين في حديقة حيوان بروكفيلد.

إيجابيات وسلبيات الرؤية الحاسوبية في حدائق الحيوان#

تُستخدم الرؤية الحاسوبية اليوم في مجموعة متنوعة من بيئات رعاية الحيوانات، بدءًا من حدائق الحيوان ووصولًا إلى العيادات البيطرية، لتحسين المراقبة ودعم التشخيص والارتقاء بالرفاه العام. وفيما يلي بعض الطرق الرئيسية التي تساعد بها على تحسين ممارسات رعاية الحيوانات:

• تحليل استخدام الموائل: توضح الخرائط الحرارية وتتبع السلوك المناطق التي تفضلها الحيوانات أو تتجنبها داخل موائلها، ما يساعد حراس حدائق الحيوان على تحسين تصميم الموائل والتخطيط للإثراء البيئي.
• تقليل أعباء العمل: تتيح أتمتة مهام المراقبة الروتينية لفرق رعاية الحيوانات وقتًا أكبر للتركيز على الإثراء البيئي والتدريب والرعاية الطبية المباشرة.
• التعاون والتشخيص عن بُعد: يمكن مشاركة بيانات الفيديو والسلوك في الوقت الفعلي مع الأطباء البيطريين أو اختصاصيي السلوك أو الباحثين خارج الموقع، ما يتيح تعاونًا في الرعاية وتشخيصًا أسرع.
• تحسين المراقبة الليلية: تتيح أنظمة الرؤية بالأشعة تحت الحمراء وفي الإضاءة المنخفضة للموظفين مراقبة الحيوانات بعد ساعات العمل أو أثناء نشاطها الليلي، وهو أمر يصعب تنفيذه يدويًا دون إزعاج الحيوانات.

على الرغم من الفوائد العديدة التي تقدمها الرؤية الحاسوبية في مجال رعاية الحيوانات، ثمة تحديات ينبغي مراعاتها. وفيما يلي بعض القيود والعوامل الرئيسية التي يجب أخذها في الحسبان عند اعتماد هذه التقنية:

• تعقيد السلوكيات الخاصة بكل نوع: لدى بعض الأنواع سلوكيات دقيقة أو نادرة أو لم تُدرس بما يكفي، ويصعب تصنيفها واكتشافها بدقة دون بيانات تدريب واسعة وعالية الجودة.
• ارتفاع تكاليف الإعداد الأولية: قد يشكل ثمن الكاميرات عالية الدقة والمعدات المتينة المقاومة للعوامل الجوية والخوادم والأجهزة الطرفية استثمارًا كبيرًا، لا سيما لحدائق الحيوان الصغيرة أو مرافق الحفاظ على البيئة.
• محدودية التغطية والمناطق العمياء: غالبًا ما تنتقل الحيوانات إلى الأوكار أو تختبئ خلف الأشجار أو الصخور أو تستخدم المساحات الرأسية، وهي مناطق قد لا تلتقطها الكاميرات الثابتة دون إعدادات متعددة الزوايا مكلفة وواسعة النطاق.
• محدودية الرؤى الفورية للسلوكيات المعقدة: يسهل اكتشاف السلوكيات البسيطة مثل النوم أو الحركة، لكن يصعب على نماذج الذكاء الاصطناعي تفسير التفاعلات الاجتماعية الدقيقة أو الحالات العاطفية بدقة.

أبرز النقاط#

تُحدث الرؤية الحاسوبية تغييرًا مطردًا في أساليب رعاية الحيوانات في حدائق الحيوان والعيادات البيطرية والمحميات. وتجعلها قدرتها على مراقبة الحركة واكتشاف العلامات المبكرة للمرض وتتبع الحيوانات الفردية أداة موثوقة. ورغم أن هذه الأنظمة لا يمكنها استبدال مقدمي الرعاية من البشر، فإنها تساعدهم على أداء عملهم بكفاءة أكبر.

من المرجح أن نشهد مستقبلًا استخدامات أكثر تقدمًا للذكاء الاصطناعي في مراقبة صحة الحيوانات. فعلى سبيل المثال، يمكن أن يساعد اكتشاف المشاعر على تتبّع مستويات الإجهاد أو الراحة في الوقت الفعلي، بينما يستطيع تقدير الوضعيات رصد العلامات المبكرة للإصابة قبل أن تصبح ظاهرة. وعند دمج الرؤية الحاسوبية مع الموائل الذكية وأجهزة الاستشعار القابلة للارتداء، يمكن أن تصبح جزءًا من نظام مترابط يمنح القائمين على رعاية الحيوانات رؤى أعمق عن رفاه كل حيوان.

انضم إلى مجتمعنا المتنامي! استكشف مستودع GitHub للتعمق أكثر في الذكاء الاصطناعي. هل أنت مستعد لبدء مشاريعك الخاصة في الرؤية الحاسوبية؟ اطّلع على خيارات الترخيص. واكتشف المزيد عن الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية والرؤية الحاسوبية في الزراعة في صفحات حلولنا!