كيف يمكن للرؤية الحاسوبية في حدائق الحيوان تحسين رعاية الحيوانات

تلعب حدائق الحيوان والمحميات ومناطق الحماية دوراً مهماً في دعم الحفاظ على الحياة البرية والمساعدة في الحفاظ على توازن النظم البيئية. ومع ذلك، ونظراً لأن هذه المساحات تستضيف مجموعة واسعة من الأنواع، ولكل منها احتياجات فريدة، فإن إدارة العمليات اليومية قد تكون صعبة. ولهذا السبب يلجأ القائمون على رعاية الحيوانات إلى طرق جديدة ومتطورة لتحسين الطريقة التي تتم بها مراقبة الحيوانات ومعالجتها ودعمها.

على وجه الخصوص، أصبح الذكاء الاصطناعي (AI) أداة موثوقة في رعاية الحيوانات وإدارة حدائق الحيوان. وبناءً على ذلك، فإن السوق العالمية لـ الذكاء الاصطناعي في صحة الحيوان تنمو بسرعة ومن المتوقع أن تصل إلى 8.23 مليار دولار بحلول عام 2034.

أحد فروع الذكاء الاصطناعي الذي بدأ بالفعل في إحداث تأثير هو رؤية الحاسوب. تُمكّن نماذج رؤية الحاسوب مثل Ultralytics YOLO11 الآلات من رؤية وتفسير الصور تماماً كما يفعل البشر. وفيما يتعلق برعاية الحيوانات، يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي البصري (Vision AI) لاكتشاف الحيوانات الفردية، ومراقبة تحركاتها، وحتى رصد علامات المرض التي قد تمر دون أن يلاحظها أحد.

الشكل 1. استخدام YOLO11 للكشف عن الأفيال.

في هذه المقالة، نستكشف كيف يتم استخدام رؤية الحاسوب في حدائق الحيوان والرعاية البيطرية لمراقبة الصحة، وتتبع السلوك، ودعم رفاهية الحيوان. لنبدأ!

Link to this sectionدور رؤية الحاسوب في حدائق الحيوان والرعاية البيطرية#

تخيل حارس حديقة حيوان يعتني بحيوان مريض، ويراقب سلوكه بعناية طوال اليوم لرصد أي تغييرات. والآن، تخيل نظام كاميرات يقوم بهذا العمل باستمرار - مراقبة الحيوان على مدار الساعة وإخطار الموظفين بمجرد حدوث أي أمر غير طبيعي. رؤية الحاسوب تجعل هذا ممكناً.

يمكن للكاميرات المدمجة مع رؤية الحاسوب المساعدة في مراقبة الحيوانات في الوقت الفعلي، مما يسهل اكتشاف العلامات المبكرة للتوتر أو الإصابة أو المرض. يمكن لنماذج مثل Ultralytics YOLO11، التي تدعم مختلف مهام رؤية الحاسوب، اكتشاف الحيوانات، وتتبع تحركاتها، والمساعدة في المهام الروتينية مثل مراقبة السلوك.

الشكل 2. يمكن استخدام YOLO11 لاكتشاف وتتبع الحيوانات في حديقة الحيوان.

وبالمثل، في الرعاية البيطرية، يمكن لرؤية الحاسوب مساعدة الأطباء البيطريين في المهام المعقدة، مثل تشخيص أمراض العيون عبر الأنواع ذات التشريح المتباين على نطاق واسع. على سبيل المثال، يمكن لهذه الأدوات اكتشاف مشكلات مثل إعتام عدسة العين أو الجلوكوما بدقة، مما يحسن من سرعة واتساق التشخيص.

مع تزايد الحاجة إلى رعاية فعالة للحيوانات، تتبنى حدائق الحيوان والعيادات حلول رؤية الحاسوب لإدارة العمليات اليومية بكفاءة أكبر. بدءاً من الكشف المبكر عن الأمراض وحتى أتمتة الفحوصات الروتينية، تساعد نماذج مثل YOLO11 القائمين على الرعاية في تقديم رعاية أكثر اتساقاً واستجابة، خاصة عندما تكون الموارد محدودة.

Link to this sectionتطبيقات رؤية الحاسوب في حدائق الحيوان#

الآن بعد أن رأينا كيف تدعم رؤية الحاسوب رعاية الحيوانات في حدائق الحيوان والعيادات، دعونا نلقي نظرة فاحصة على بعض دراسات الحالة العالمية التي توضح كيفية استخدامها في جهود الحفاظ على الحياة البرية ومراقبة صحة الحيوان في العالم الحقيقي.

Link to this sectionالتعرف على وجوه الحيوانات: مراقبة الباندا المهددة بالانقراض بواسطة الذكاء الاصطناعي#

يظل الباندا العملاق، الذي كان مهدداً بالانقراض ويعتبر الآن عرضة للخطر، محوراً رئيسياً لجهود الحفاظ على البيئة. ولكن تتبع أفراد الباندا، وصحتهم، وسلوكهم، وتكاثرهم، قد يكون أمراً صعباً لأن لديهم ملامح وجه متشابهة. حتى الخبراء المدربون قد يجدون صعوبة في تمييز باندا عن آخر.

تم استخدام الطرق التقليدية مثل فحص آثار الأقدام أو إجراء اختبارات الحمض النووي (DNA)، ولكن هذه الطرق عادة ما تكون مكلفة، وتتطلب تطفلاً، وليست دائماً موثوقة.

ولمعالجة هذه القضية، ابتكر باحثون في قاعدة تشنغدو لأبحاث تربية الباندا العملاقة في الصين نظاماً للتعرف على الوجوه باستخدام رؤية الحاسوب. يستخدم النظام الذكاء الاصطناعي البصري لتحديد أفراد الباندا من خلال تحليل السمات الدقيقة والفريدة لوجوههم.

تسمح تقنية التعرف على الوجوه هذه للباحثين بتتبع الباندا باستمرار، ومراقبة تحركاتهم، وعاداتهم الغذائية، وصحتهم دون التسبب في أي ضرر أو إزعاج. إنها توفر وسيلة سهلة لجمع معلومات دقيقة وفورية عن الباندا، مما يجعل عملية المراقبة أكثر فعالية وموثوقية.

الشكل 3. أمثلة على البيانات المشروحة المستخدمة لتدريب النماذج لاكتشاف وتحديد الباندا.

Link to this sectionالذكاء الاصطناعي في مراقبة صحة الحيوان يحافظ على هدوء الباندا الأحمر#

الباندا الأحمر حيوانات خجولة وانعزالية تواجه تهديدات خطيرة لبقائها. على مدى السنوات الثماني عشرة الماضية، أي حوالي ثلاثة أجيال، انخفض عدد سكانها العالمي بأكثر من 50%، ويرجع ذلك أساساً إلى فقدان الموائل والصيد غير القانوني. وهي تعيش في أجزاء من ميانمار ونيبال والهند والصين، وخاصة في جبال الهيمالايا وغرب سيتشوان، حيث لا يزال هناك حوالي 6,000 إلى 7,000 باندا أحمر.

حتى في البيئات المحمية مثل حدائق الحيوان، يمكن أن تظل في خطر. غالباً ما تظهر المشكلات الصحية لدى الباندا الأحمر في شكل تغييرات صغيرة في السلوك، مثل الحركة الأقل، أو التفاعل الأقل، أو عدم النوم جيداً. ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه العلامات دقيقة جداً لدرجة أنه من السهل تفويتها.

للمساعدة في حماية هذه الحيوانات المهددة بالانقراض، يطور الباحثون طرقاً جديدة للعناية بها. على سبيل المثال، تم استخدام البيانات التي تم جمعها من كاميرات تعمل بالحركة في عالم بيفنغشيا للحياة البرية في الصين لتدريب نموذج رؤية حاسوب يعتمد على YOLOv8 مصمم لمراقبة سلوك الباندا الأحمر.

يمكن لهذا النموذج مساعدة القائمين على الرعاية في رصد العلامات التحذيرية المبكرة للتوتر أو المرض، مثل السكون غير المعتاد أو انخفاض النشاط، دون إزعاج الحيوانات. إنه نهج غير تطفلي يسمح بالمراقبة على مدار الساعة مع الحفاظ على راحة الباندا الأحمر وخلوه من التوتر.

الشكل 4. مراقبة سلوك الباندا الأحمر باستخدام رؤية الحاسوب.

Link to this sectionتتبع الحيوانات باستخدام رؤية الحاسوب: مراقبة الدلافين#

قد تكون مراقبة كيفية تصرف الحيوانات في الماء، مثل دلافين الأنف الزجاجي، أمراً صعباً. فهي تسبح بسرعة، وتغوص في أعماق كبيرة، وغالباً ما تتحرك في مجموعات، مما يجعل من الصعب على القائمين على الرعاية تتبع روتينها أو ملاحظة تغييرات صغيرة. لكن فهم كيفية استراحتها وتفاعلها واستخدامها لمساحتها هو مفتاح الحفاظ على صحتها. وهذا أمر مهم بشكل خاص في حدائق الحيوان وأحواض السمك، حيث يجب إدارة بيئتها بعناية.

في حديقة حيوان بروكفيلد في الولايات المتحدة، صمم الباحثون نظاماً يستخدم رؤية الحاسوب لتتبع حركة الدلافين في جميع أنحاء حظيرتها. وقد قاموا بتركيب كاميرات عالية الدقة حول الحظيرة لتسجيل تحركات الدلافين طوال اليوم. يتم بعد ذلك تحليل هذه التسجيلات لفهم أنماط السلوك مثل السباحة، أو الراحة، أو التفاعل، أو الاستكشاف.

على وجه التحديد، يتم استخدام تتبع الكائنات لمتابعة حركة كل دولفين بمرور الوقت. تمكن تقنية رؤية الحاسوب هذه النظام من تحديد الدلافين الفردية ومراقبة أنشطتها، حتى عندما تسبح بالقرب من بعضها البعض أو تغوص تحت الماء. من خلال تتبع هذه الأنماط، يمكن للقائمين على الرعاية الحصول على رؤى حول كيفية استخدام الدلافين لمساحتها، وتفاعلها مع بعضها البعض، واستجابتها للتغيرات البيئية.

الشكل 5. كاميرات مزدوجة تتبع حركة الدلافين في حديقة حيوان بروكفيلد.

Link to this sectionإيجابيات وسلبيات رؤية الحاسوب في حدائق الحيوان#

في الوقت الحاضر، يتم استخدام رؤية الحاسوب في مجموعة متنوعة من بيئات رعاية الحيوانات، من حدائق الحيوان إلى العيادات البيطرية، لتحسين المراقبة، ودعم التشخيص، وتعزيز الرفاهية العامة. إليك بعض الطرق الرئيسية التي تساعد بها في تحسين ممارسات رعاية الحيوانات:

• تحليل استخدام الحظيرة: تُظهر الخرائط الحرارية وتتبع السلوك المناطق التي تفضلها الحيوانات أو تتجنبها في الحظيرة، مما يساعد حراس حديقة الحيوان في تحسين تصميم الموائل وتخطيط الإثراء البيئي.
• تقليل عبء العمل: تمنح أتمتة مهام المراقبة الروتينية فرق رعاية الحيوانات مزيداً من الوقت للتركيز على الإثراء العملي، والتدريب، والرعاية الطبية.
• التعاون والتشخيص عن بُعد: يمكن مشاركة بيانات الفيديو والسلوك في الوقت الفعلي مع أطباء بيطريين أو خبراء سلوك أو باحثين خارج الموقع، مما يتيح الرعاية التعاونية والتشخيص الأسرع.
• تعزيز المراقبة الليلية: تسمح أنظمة الرؤية بالأشعة تحت الحمراء والضوء المنخفض للموظفين بمراقبة الحيوانات بعد ساعات العمل أو أثناء النشاط الليلي - وهو أمر يصعب القيام به يدوياً دون إزعاج الحيوانات.

بينما توفر رؤية الحاسوب العديد من الفوائد فيما يتعلق برعاية الحيوانات، هناك أيضاً بعض التحديات التي يجب مراعاتها. إليك بعض القيود والعوامل الرئيسية التي يجب وضعها في الاعتبار عند تبني هذه التقنية:

• تعقيد السلوك الخاص بكل نوع: لدى بعض الأنواع سلوكيات دقيقة أو نادرة أو غير مدروسة يصعب تصنيفها واكتشافها بدقة دون بيانات تدريب واسعة وعالية الجودة.
• تكاليف الإعداد الأولية المرتفعة: يمكن أن تكون تكلفة الكاميرات عالية الدقة، والمعدات المتينة المقاومة للعوامل الجوية، والخوادم، وأجهزة الحافة استثماراً كبيراً، خاصة بالنسبة لحدائق الحيوان الصغيرة أو مرافق الحفاظ على البيئة.
• تغطية محدودة ونقاط عمياء: غالباً ما تتحرك الحيوانات إلى الجحور، أو تختبئ خلف الأشجار أو الصخور، أو تستخدم المساحة الرأسية - وهي مناطق قد لا تغطيها الكاميرات الثابتة بدون إعدادات معقدة ومكلفة متعددة الزوايا.
• رؤية محدودة في الوقت الفعلي للسلوكيات المعقدة: بينما يسهل اكتشاف السلوكيات البسيطة مثل النوم أو الحركة، فإن التفاعلات الاجتماعية الدقيقة أو الحالات العاطفية أصعب على نماذج الذكاء الاصطناعي تفسيرها بدقة.

Link to this sectionأبرز النقاط#

تغير رؤية الحاسوب بثبات كيفية رعاية الحيوانات في حدائق الحيوان والعيادات البيطرية والمحميات. قدرتها على مراقبة الحركة، واكتشاف العلامات المبكرة للمرض، وتتبع الحيوانات الفردية تجعلها أداة موثوقة. وعلى الرغم من أن هذه الأنظمة لا يمكنها استبدال مقدمي الرعاية البشر، إلا أنها يمكن أن تساعدهم في أداء وظائفهم بكفاءة أكبر.

بالنظر إلى المستقبل، من المرجح أن نرى استخدامات أكثر تقدماً للذكاء الاصطناعي في مراقبة صحة الحيوان. على سبيل المثال، يمكن للكشف عن المشاعر أن يساعد في تتبع مستويات التوتر أو الراحة في الوقت الفعلي، بينما يمكن لتقدير الوضعية (pose estimation) رصد العلامات المبكرة للإصابة قبل أن تصبح مرئية. عند دمجها مع الحظائر الذكية وأجهزة الاستشعار القابلة للارتداء، يمكن أن تصبح رؤية الحاسوب جزءاً من نظام متصل يمنح مقدمي الرعاية رؤى أعمق حول رفاهية كل حيوان.

انضم إلى مجتمعنا المتنامي! استكشف مستودع GitHub الخاص بنا للتعمق أكثر في الذكاء الاصطناعي. هل أنت مستعد لبدء مشاريع رؤية الحاسوب الخاصة بك؟ تحقق من خيارات الترخيص لدينا. اكتشف المزيد حول الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية ورؤية الحاسوب في الزراعة على صفحات حلولنا!