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豬隻臉部識別的開發和未來應用

顏宏達

 一、檢測豬隻情緒的臉部識別
在英國學術機構正利用現代臉部識別技術(facial recognition technology)來檢測豬隻不同的情緒狀態。
在英國愛丁堡的蘇格蘭農村學院 (Scotland’s Rural College,SRUC) 的電子報中,敘述科學家如何與英格蘭西部大學 (University of the West of England,UWE Bristol)的機器視覺(machine vision)專家合作進行這項研究。希望這項研究能產生一種工具,可以監測個別動物的面孔,並提醒農民注意豬隻健康和福祉問題。
(一)、豬隻呈現高表現力
電子報中描述豬隻高度的表現力。在Nature雜誌的一篇較早的文章中,蘇格蘭農村學院 (SRUC)的研究已經表示,這些動物可以用不同的臉部表情向其他豬隻發出牠們的意圖。電子報接著說,也有證據顯示:當豬隻痛苦或處於緊迫之下時,會有不同表達的呈現。
在 SRUC養豬研究中心(SRUC’s Pig Research Centre),科學家目前正在捕捉繁殖母豬群的3D和2D臉部圖像,這些圖像是在各種不同的商業情況下進行,這些情況很可能導致不同的情緒狀態。例如,母豬可能面臨到跛腳(lameness),在給予疼痛緩解藥物之前、後表現出與疼痛有關的不同臉部表情。
電子報解釋說,檢測正面的情緒狀態更為新奇,對於母豬有很高的採食動力,在其滿足採食的時候顯得很平靜和滿意。科學家希望這種情緒能反映在母豬的臉部表情上。
(二)、豬隻影像處理
電子報接著描述說,這些圖像將在 UWE Bristol機器視覺中心(UWE Bristol’s Centre for Machine Vision)進行處理,在那裡,正在開發各種機器學習技術(machine learning techniques)以自動識別特定臉部傳達不同的情緒表達。在驗證這些技術後,該團隊將與商業夥伴一起開發用於農場的技術,在這種技術中,將持續監測大型豬群中的個別母豬。

機器學習技術可以轉換豬鼻子資訊的圖像將應用在農場。(照片:SRUC提供)

Bristol機器人實驗室(Bristol Robotics Laboratory)下屬的UWE Bristol機器視覺中心的Melvyn Smith教授說:"機器視覺技術有可能實現一種低成本、非侵入性和實用的方法,在農場上對個別動物進行生物識別。我們的研究已經證明豬隻臉部識別的準確度為97%。我們的下一步將首次探討使用機器視覺自動識別面部表情連接已識別豬隻核心情緒狀態 (如幸福或痛苦)相關的潛力。
(三)、早期識別豬隻健康問題
SRUC 的 Emma Baxter 博士說:"及早識別豬的健康問題,經由迅速解決任何問題並為個別豬隻實施量身訂製的治療,使農民有可能改善動物的福祉。這將經由防止健康問題對生產性能的影響而來降低生產成本。“
"經由關注豬的臉部,我們希望提供一種真正以動物為中心的福祉評估技術,讓動物能夠 ' 告訴 ' 自己對自己個別體驗和環境的感受。這使得我們能夠洞察我們照顧下的動物之短期情緒反應和長期個別 ' 心情 ' "
這項由生物技術和生物科學研究理事會 (Biotechnology and Biological Sciences Research Council ,BBSRC)資助的研究也得到產業利益相關的公司:英國JSR遺傳公司 (JSR Genetics Ltd), Garth Pig Practice Ltd和precision livestock specialists Agsenze公司的支援。
(上文擇自info.uwe.ac.uk/news/uwenews/news.aspx?id=3927)
二、臉部識別未來用在豬場監測
中國企業已迅速開始開發先進技術,以監測、測量和管理豬舍的一切--包括豬臉部識別技術(pig facial recognition technology)。廣州影子科技(Yingzi Technology) 有限公司就是其中之一,由具中國血統有雄心的美國企業家何京翔博士(Jackson He)所領導。Pig Progress特別採訪首席執行長何京翔博士:瞭解未來豬場(Future Pig Farm,FPF)等新技術,不僅僅是用在豬隻的監測而已。
想像一下,一個電腦系統可以管理100萬頭母豬。現在想像一下,這很可能是由一家成立3年的資訊科技(IT)公司實現的...... 這只能發生在世界的一個地方:中國。
這一發展背後的主要驅動因素之一是55歲的中國出生的企業家何京翔博士,他離開中國,前往美國,成為資訊科技專家,擅長雲端運算(cloud computing)的關鍵組成。在夏威夷大學攻讀博士學位期間和英特爾(Intel)公司近25年期間積累的所有經驗之後,在中國廣州開始一次全新的冒險:開創影子科技有限公司。
(一)、農業提供最好的機會
在英特爾的最後幾年,何博士常駐中國,讓他瞭解到中國必須提供的機會。"農業為我創業提供最好的機會",他說。"廣西楊翔股份有限公司(一家大型養豬業)的楊先生正是尋找合作夥伴,開始新的冒險。實際上我們發現這一共同利益,這也是我們更加專注於農業,然後是專注養豬場的原因。
所有這些夥伴合作,最終導致影子公司在2017年的成立。他以大約1億元人民幣 (合1300萬歐元)初始資本投資,開創該公司。其目標是:創建一個資料驅動農業線上的平台,該平台已發展成為一家擁有200多名員工的公司--並在增加中。經由各種精心策劃的媒體活動,宣佈豬隻臉部識別和 "未來豬場" (Future Pig Farm,FPF)等新技術。
在影子哲學中跳出來的是個體豬隻識別的概念。何博士說:"人們普遍認為,如果為你個人定制計畫,總比有大規模的計畫要好。當你看醫療行業時,他們也想確定個人,這樣他們就可以為他們制定個人治療計畫。這種現代資訊科技(IT)的理念是為個人創建更多的客製化計畫。
 (詳細內容請閱2019年5月號現代養豬第63頁)