Theo dõi hành vi của động vật bằng Ultralytics YOLOv8

Cải thiện phúc lợi động vật bằng cách theo dõi động vật bằng thị giác

Việc theo dõi vật nuôi là chìa khóa để đảm bảo chúng khỏe mạnh. Nhưng điều này có thể khó khăn vì số lượng lớn động vật cần theo dõi và lưu ý. Việc theo dõi động vật được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo (AI) giúp ích bằng cách sử dụng các kỹ thuật thị giác máy tính tiên tiến để theo dõi và phân tích hành vi của động vật. Các thuật toán như YOLOv8 có thể theo dõi động vật theo thời gian thực và cung cấp dữ liệu chính xác mà không cần cảm biến hoặc thẻ xâm lấn. 

Nó có thể được sử dụng tại các trang trại, sở thú và các cơ sở nghiên cứu để phát hiện sớm các dấu hiệu bệnh tật, căng thẳng hoặc khó chịu, cho phép chăm sóc nhanh hơn. Chúng ta cũng có thể theo dõi thói quen ăn uống, tương tác xã hội và mức độ hoạt động của động vật. Ví dụ, hãy xem xét cảnh quay về những con bò, nơi thị giác máy tính được sử dụng để xác định xem những con bò đang đứng, ngồi hay đi bộ.

‍

Bằng cách theo dõi chặt chẽ tư thế của bò, người nông dân có thể hiểu được nhiều điều về con bò. Nếu một con bò thường đứng hoặc đi bộ nhiều đột nhiên ngồi nhiều hơn, điều đó có thể chỉ ra vấn đề sức khỏe. Thông qua việc theo dõi hành vi động vật liên tục, người nông dân có thể đảm bảo rằng vật nuôi của họ khỏe mạnh và can thiệp nhanh chóng khi có điều gì đó có vẻ không ổn. Họ có thể tạo ra một môi trường lành mạnh hơn, hiệu quả hơn cho động vật và cuối cùng cải thiện sức khỏe của chúng và giảm chi phí lao động.

AI so với các phương pháp truyền thống trong giám sát động vật

Các phương pháp theo dõi động vật truyền thống thường dựa vào quan sát thủ công và các cảm biến xâm lấn như thẻ RFID, sử dụng tần số vô tuyến để truyền dữ liệu không dây nhằm nhận dạng và theo dõi động vật. Tuy nhiên, các phương pháp này có thể tốn thời gian, công sức và đôi khi gây căng thẳng cho động vật. Ngoài ra, các thẻ này thường tốn kém và có thể dễ dàng rơi ra khỏi động vật và vỡ. Những vấn đề như vậy dẫn đến tổn thất lớn cho người nông dân. Ví dụ, một trang trại ở Montana, Hoa Kỳ với 17.000 con vật (tất cả đều có thẻ RFID) đã mất khoảng 1.000 thẻ trong một năm, như Bryan Elliott, người sáng lập 406 Bovine, đã lưu ý trong một bài viết từ AgUpdate.

Ngược lại, các giải pháp thị giác máy tính để theo dõi động vật cung cấp một giải pháp tự động, không xâm lấn với nhiều lợi ích. Giả sử một con vật mắc bệnh truyền nhiễm và điều quan trọng là phải cách ly để ngăn chặn bệnh lây lan sang các con vật khác. Sử dụng thị giác máy tính, chúng ta có thể theo dõi con vật liên tục mà không cần phải làm phiền nó. Chúng ta có thể theo dõi những thay đổi về sức khỏe của nó một cách nhanh chóng và chăm sóc đúng cách nhanh hơn. Nó cũng giúp kiểm tra xem các phương pháp điều trị có hiệu quả hay không và đảm bảo rằng bệnh không lây lan sang các con vật khác trong đàn.

‍

Sau đây là một số lợi ích chính của việc sử dụng công nghệ thị giác máy tính để phân tích hành vi động vật:

• Tăng độ chính xác trong việc phát hiện sớm các dấu hiệu bệnh tật hoặc căng thẳng.
  ‍
• Giám sát liên tục mà không làm gián đoạn hành vi tự nhiên.
  ‍
• Giảm đáng kể chi phí lao động và vận hành.
  ‍
• Những hiểu biết thực tế giúp cải thiện phúc lợi động vật và năng suất trang trại.

Làm thế nào YOLOv8 có thể được sử dụng để theo dõi hành vi động vật

Bạn có thể sử dụng YOLOv8 để theo dõi các kiểu ăn, chuyển động, tương tác xã hội và nhiều hơn nữa. YOLOv8 vượt trội trong các kỹ thuật máy tính quan trọng như phát hiện vật thể, theo dõi vật thể và ước tính tư thế. 

Hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn về các tác vụ thị giác máy tính này:

• Phát hiện đối tượng : Phát hiện đối tượng được sử dụng để xác định và dán nhãn các đối tượng khác nhau trong một hình ảnh hoặc khung hình video.
  ‍
• Theo dõi đối tượng : Theo dõi đối tượng được sử dụng để theo dõi các đối tượng đã xác định khi chúng di chuyển qua nhiều khung hình trong video.
  ‍
• Ước tính tư thế : Ước tính tư thế được sử dụng để xác định vị trí và hướng chính xác của các vật thể hoặc bộ phận cơ thể trong hình ảnh hoặc video.

‍

Thông qua các tác vụ này, YOLOv8 cung cấp khả năng mạnh mẽ để theo dõi và phân tích hành vi của động vật. Với tính năng phát hiện vật thể, YOLOv8 có thể xác định và phân loại từng con vật trong một đàn để theo dõi hoạt động của chúng. Sau đó, theo dõi vật thể bằng YOLOv8 có thể giúp theo dõi liên tục chuyển động của từng con vật theo thời gian từ khung hình này sang khung hình khác.

Bằng cách kết hợp điều này với ước tính tư thế, YOLOv8 có thể cung cấp phân tích chi tiết về tình trạng thể chất và hành vi của động vật. Người nông dân có thể theo dõi thời gian mỗi con vật dành cho việc ăn, đi bộ hoặc nghỉ ngơi. Điều này giúp phát hiện bất kỳ thay đổi nào về hành vi, chẳng hạn như giảm chuyển động hoặc thay đổi thói quen ăn uống, có thể chỉ ra các vấn đề về sức khỏe. 

‍

Để biết thêm chi tiết về cách sử dụng YOLOv8 cho nhiều tác vụ khác nhau, hãy truy cập Hướng dẫn Ultralytics.

Một ngày trong cuộc sống của một người nông dân Sử dụng AI để theo dõi động vật

Để giúp bạn hiểu được công nghệ theo dõi động vật bằng AI có thể thay đổi cuộc sống của người nông dân như thế nào, chúng ta hãy cùng xem một ngày được tích hợp AI. 

‍

Vào buổi sáng, một người nông dân có thể kiểm tra hệ thống giám sát động vật của họ trên máy tính bảng. Các camera trong chuồng trại và cánh đồng sẽ phân tích đàn gia súc qua đêm và cung cấp báo cáo về sức khỏe, hành vi và hoạt động của từng con vật. Hệ thống cảnh báo người nông dân về một con bò có dấu hiệu khập khiễng và anh ta có thể nhanh chóng chăm sóc con bò. 

Vào ban ngày, hệ thống thị giác máy tính liên tục theo dõi các loài động vật, điều chỉnh khẩu phần ăn tự động dựa trên các quan sát thời gian thực về thói quen ăn uống và tình trạng thể chất của từng loài động vật. Người nông dân theo dõi đàn vật nuôi từ xa, nhận thông báo về bất kỳ hoạt động bất thường hoặc dấu hiệu đau khổ nào được camera phát hiện. Vào buổi tối, người nông dân xem lại dữ liệu để lập kế hoạch cho ngày hôm sau. 

AI cũng có thể giúp người nông dân đưa ra quyết định tốt hơn bằng cách phân tích các xu hướng và mô hình trong dữ liệu. Học máy có thể được sử dụng để đề xuất lịch trình cho ăn tối ưu, xác định sớm các vấn đề sức khỏe tiềm ẩn và thậm chí đề xuất các thay đổi để cải thiện hiệu quả và năng suất chung của trang trại. Với sự ra đời của công nghệ như phiên bản mới nhất của ChatGPT, GPT-4o , AI thậm chí có thể trở thành trợ lý hữu ích cho người nông dân.

AI trong các hoạt động thú y và hơn thế nữa

Giám sát động vật dựa trên thị giác máy tính đang tạo ra tác động lớn đến một số ngành công nghiệp ngoài nông nghiệp. Trong bảo tồn động vật hoang dã, nó giúp theo dõi động vật, nghiên cứu hành vi của chúng và ngăn chặn nạn săn trộm thông qua giám sát và cảnh báo theo thời gian thực. Ví dụ, tổ chức phi lợi nhuận Conservation AI có trụ sở tại Vương quốc Anh sử dụng thị giác máy tính để phát hiện các mối đe dọa đối với các loài có nguy cơ tuyệt chủng như tê tê và tê giác theo thời gian thực. Các camera hỗ trợ AI của họ, được triển khai trên toàn thế giới, giúp các nhà bảo tồn hành động nhanh chóng chống lại nạn săn trộm và các mối nguy hiểm khác. Ngoài ra, AlphaGo của Google DeepMind đang được sử dụng để phân tích hàng triệu hình ảnh từ Công viên quốc gia Serengeti ở Tanzania để xác định và đếm động vật. Thông tin chi tiết từ những hình ảnh này giúp các nhà bảo tồn hiểu rõ hơn về động lực quần thể.

‍

Tương tự như vậy, các cơ sở nghiên cứu sử dụng thị giác máy tính để quan sát hành vi và sức khỏe của động vật chính xác hơn và ít xâm lấn hơn. Các nhà nghiên cứu có thể thu thập dữ liệu và thông tin chi tiết có giá trị để có các chiến lược bảo tồn tốt hơn. Trong chăm sóc thú cưng, các công cụ theo dõi sức khỏe do AI điều khiển và các sản phẩm thông minh, như máy cho ăn tự động và đồ chơi tương tác, cải thiện sức khỏe và sự gắn kết của thú cưng. 

Các sở thú và thủy cung sử dụng thị giác máy tính để theo dõi phúc lợi động vật, phát hiện các dấu hiệu bệnh tật hoặc căng thẳng và nâng cao trải nghiệm của du khách với các cuộc triển lãm tương tác. AI trong các hoạt động thú y có thể giúp theo dõi sức khỏe động vật hiệu quả hơn, dẫn đến chẩn đoán và điều trị tốt hơn. Trong vận chuyển động vật, thị giác máy tính giúp đảm bảo sức khỏe của động vật bằng cách theo dõi mức độ căng thẳng và đảm bảo tuân thủ các quy định. Nhìn chung, việc theo dõi động vật bằng AI cho phép chăm sóc động vật tốt hơn trong các lĩnh vực này.

Những thách thức liên quan đến việc theo dõi động vật bằng AI

Mặc dù có nhiều lợi ích của việc theo dõi động vật bằng AI, vẫn có những thách thức trong việc triển khai các giải pháp như vậy. Một thách thức lớn là chi phí ban đầu để thiết lập các hệ thống thị giác máy tính tiên tiến trên các trang trại. Việc mua và lắp đặt các thiết bị cần thiết có thể rất tốn kém, đây có thể là rào cản lớn đối với nông dân, đặc biệt là những trang trại nhỏ. Họ có thể cần sự hỗ trợ tài chính hoặc các ưu đãi để áp dụng các công nghệ mới này.

Một vấn đề khác là thiếu kết nối internet tốt ở các vùng nông thôn. Kết nối internet đáng tin cậy là rất quan trọng để xử lý dữ liệu qua đám mây và giám sát mọi thứ từ xa. Nếu không có kết nối đáng tin cậy, nông dân có thể gặp khó khăn khi sử dụng hệ thống giám sát và phân tích dữ liệu theo thời gian thực dựa trên đám mây. Các giải pháp điện toán biên có thể giải quyết vấn đề này bằng cách xử lý dữ liệu cục bộ mà không cần kết nối đám mây. 

Quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu cũng là những mối quan tâm lớn. Khi ngày càng có nhiều dữ liệu được thu thập và chia sẻ trong nông nghiệp chính xác, nông dân cần đảm bảo thông tin của họ được an toàn khỏi việc truy cập trái phép và sử dụng sai mục đích. Cần có các quy định và tiêu chuẩn ngành chặt chẽ hơn để bảo vệ dữ liệu của nông dân và giải quyết các vấn đề về quyền riêng tư và bảo mật này.

Làm cho việc canh tác dễ dàng hơn với YOLOv8

Mặc dù AI không thể thay thế kinh nghiệm thực tế của người nông dân, nhưng nó có thể đóng vai trò quan trọng trong cách chúng ta giám sát vật nuôi của mình. Sử dụng các công cụ như mô hình Ultralytics YOLOv8 mới nhất, người nông dân có thể học được nhiều điều về cách vật nuôi của họ cư xử, ăn uống và sức khỏe tổng thể của chúng. Họ có thể quản lý trang trại của mình dễ dàng hơn và chăm sóc vật nuôi tốt hơn. Tương lai của nền nông nghiệp tích hợp AI là thông minh, hiệu quả và bền vững.

Hãy chắc chắn tham gia cộng đồng của chúng tôi để cập nhật thông tin mới nhất về AI! Ngoài ra, bạn có thể tìm hiểu thêm về AI bằng cách truy cập kho lưu trữ GitHub của chúng tôi và khám phá các giải pháp của chúng tôi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất và chăm sóc sức khỏe .