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背景:華為開啟了南泥灣計劃,作為華為創始人的任正非與CEO也宣佈了南泥灣計劃正式開始。

圖1 任正非

隨後,華為機器視覺領域總裁段愛國在網路爆料稱,華為推出了“華為智慧養豬解決方案”,宣佈華為機器視覺要在智慧養豬上發力,AI使能養豬智慧升級,見圖2所示。

華為養豬有跡可尋。早在2020年10月2020農牧數智生態發展論壇上,華為就發表了《5G引領現代豬場AI使能智慧養豬》的報告。

華為認為,未來資料是現代養豬的核心要素,更是養豬智慧升級的核心驅動力。從以前以“人管”為主到未來以“資料管”豬場為主,在資料管理豬場的過程中再運用AI技術做更多的科學決策,從而實現養豬的標準化和程式化。

解決方案:

所謂智慧養豬解決方案,按照作者理解:該系統組成見圖3和圖4所示。

圖3 系統架構

圖4 智慧養豬雲計算

傳統養殖業重點在人與豬的關係,即靠養殖員全程將豬養肥,這種模式對飼養員要求很高。因為養殖過程中出現任何疏漏、差錯均有可能導致豬仔生病、死亡等情況發生,人作為個體也需要吃喝拉撒不可能一天24小時照顧小豬。另外初入豬養殖領域的創業者往往因為缺乏經驗,前期投入鉅額的“學費”。

而智慧養豬的出現將有可能改變現狀。

基於圖3和圖4我們來分析這系統的結構。1)底層資料。

任何號稱智慧系統均無法離開海量物件資料的支援,養豬業就要獲取肉豬狀態資料和養豬場客觀狀態資料。很多人利用機器視覺技術來實時監測豬的狀態,見圖5所示。

圖5 豬臉識別

利用豬臉識別技術之前需要做一步比較關鍵措施:事先給每頭豬拍照並錄入資料庫中。簡單講這個資料庫就像一個倉庫,而這個倉庫只儲存各種型別資料。為了有序規範檢索海量資料,我們給每頭豬建立電子檔案,類似於我們的檔案。同樣道理給豬一張“電子身份證”,透過影象識別就能將這頭豬與存在資料庫中檔案聯絡起來。

豬的成長與生活環境息息相關,創造優良生存環境非常有助於肉豬的成長。這生存環境包括豬場客觀環境(如溫度、溼度、空氣)、建築設計(給排水、排糞尿、清潔系統等),資料流見圖6所示。

圖6 豬場資料庫建設

【百度百科】資料庫是“按照資料結構來組織、儲存和管理資料的倉庫”。是一個長期儲存在計算機內的、有組織的、可共享的、統一管理的大量資料的集合。資料庫是存放資料的倉庫。它的儲存空間很大,可以存放百萬條、千萬條、上億條資料。但是資料庫並不是隨意地將資料進行存放,是有一定的規則的,否則查詢的效率會很低。當今世界是一個充滿著資料的網際網路世界,充斥著大量的資料。即這個網際網路世界就是資料世界。資料的來源有很多,比如出行記錄、消費記錄、瀏覽的網頁、傳送的訊息等等。除了文字型別的資料,影象、音樂、聲音都是資料。

目前市面上應用較廣泛資料庫軟體由微軟公司開發的SQLAS Server和甲骨文公司開發的Oracle、瑞典MySQL AB 公司MySQL。

2)中繼。

華為開發基於物聯網的晶片---凌霄晶片,專為IoT研發的商用晶片。萬物皆可聯,利用物聯網晶片處理來自若干頭豬的資訊以及若干個豬舍的資訊,見圖7所示。

圖7 物聯網晶片

區域性的物聯網還可以形成更大的網路,透過5G訊號實現快速、安全通道,見圖8所示。華為不僅可以生產通訊裝置還開發相配套的軟體,實現軟體硬體獨立自主生產。

圖8 中繼總架構

3)資料處理。

所謂智慧真正體現在資料處理部分,上文提到養豬經驗起到至關重要的作用。然而人不可能像機器那樣24小時連軸轉,所以人們就希望透過機器學習方式來初步、一定程度上取代人工,這就是AI(人工智慧)的本質。以華為昇騰晶片為例子,資料處理流程見圖9所示。

圖9 人工智慧操作流程

人工智慧的核心在於機器學習,目前有很多流行的演算法,如深度學習、神經網路(改進版)等。個人認為無論那種演算法,機器學習首先要利用人經驗資料,可能會海量資料,用於訓練模型,使系統演算法各項閾值從0-1的過程,經過訓練的模型,在面臨新資料輸入時就會獲得我們最初設定的目標(雖然會有誤差),從而減輕人工的參與。相類似的,如果訓練模型的樣本資料是影象,那麼這個模型就能夠處理新影象資料,底層資料就可以採用機器視覺方式來獲取原始資料。

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