深圳大學(xué)：學(xué)生用人工智能技術(shù)助農(nóng)智慧養(yǎng)鵝

在廣東潮汕地區(qū)，每年可銷(xiāo)售750多萬(wàn)只獅頭鵝，創(chuàng)造產(chǎn)值35億元。然而獅頭鵝飼養(yǎng)難度極高，其病死率一直居高不下。獅頭鵝的養(yǎng)殖，關(guān)系著當(dāng)?shù)厣锨Ъ肄r(nóng)戶的生計(jì)。

為了解決養(yǎng)鵝難題，深圳大學(xué)騰訊云人工智能特色班（簡(jiǎn)稱(chēng)“騰班”）的16名大二學(xué)生，將人工智能技術(shù)與獅頭鵝養(yǎng)殖成功融合，率先開(kāi)發(fā)出了AI養(yǎng)鵝小程序。小程序可以實(shí)時(shí)追蹤、分析每一只鵝的體態(tài)和溫度，并給鵝農(nóng)發(fā)出預(yù)警，助力鵝農(nóng)及時(shí)找出病鵝。

獅頭鵝在潮汕地區(qū)的養(yǎng)殖歷史已經(jīng)有300多年，是當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)。獅頭鵝的養(yǎng)殖難題，已經(jīng)困擾了養(yǎng)鵝人多年。養(yǎng)鵝人最怕小鵝感染鵝瘟、禽流感等8種疾病。一只鵝生病，一群鵝都容易被傳染。

時(shí)至今日，判斷獅頭鵝是否感染疾病，依然依靠養(yǎng)鵝人的經(jīng)驗(yàn)。養(yǎng)鵝人要盯著成百上千頭鵝的一舉一動(dòng)，甚至每天要摸每只鵝的體溫。即使有著20年經(jīng)驗(yàn)的老農(nóng)，也會(huì)有看走眼的時(shí)候。

在廣東汕頭市澄海區(qū)后溪村養(yǎng)了20年獅頭鵝的金舉文，盯著一只縮脖子的獅頭鵝許久，“聲音嘶啞、咳嗽，但食欲正常，看起來(lái)又好像沒(méi)病”。疑似病鵝是放入“隔離區(qū)”直接被感染，還是放任不管，這是當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶每天都會(huì)遇到的難題。

2022年4月，為提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，騰訊為深圳大學(xué)2020級(jí)騰班學(xué)生提供“智慧養(yǎng)鵝”的課外實(shí)踐項(xiàng)目。騰班學(xué)生開(kāi)啟了一次獨(dú)特的實(shí)踐作業(yè)，用AI幫助農(nóng)戶養(yǎng)鵝。

要養(yǎng)鵝，得先懂鵝。騰班學(xué)生們從鵝的起居、飲食等基礎(chǔ)習(xí)性學(xué)起。整個(gè)暑期，學(xué)生們往返鵝場(chǎng)，白天反復(fù)觀察病鵝和正常鵝的區(qū)別，做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，晚上用電腦記錄總結(jié)。

漸漸地，學(xué)生們摸索出細(xì)微的規(guī)律。大量樣本顯示，“發(fā)呆、發(fā)燒”是病鵝的共性。連開(kāi)了好幾天的會(huì)，養(yǎng)鵝項(xiàng)目小組終于達(dá)成一致，制作一款識(shí)別病鵝的小程序，通過(guò)鵝臉識(shí)別、溫度監(jiān)控、病鵝追蹤等手段，可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)照顧鵝群，有效提升獅頭鵝的生存率。

說(shuō)起來(lái)不難，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻困難重重?！笆紫瑞B(yǎng)鵝場(chǎng)硬件十分簡(jiǎn)陋。學(xué)生們需要在暑期的高溫中，踩著厚厚的鵝屎，給500平方米的鵝場(chǎng)裝上全景攝像頭，同時(shí)還要確保不出現(xiàn)任何一個(gè)拍攝死角?！鄙钲诖髮W(xué)研究助理、智慧養(yǎng)鵝項(xiàng)目指導(dǎo)蔡盛灶說(shuō)。

攝像頭裝好后，需要訓(xùn)練一個(gè)智能養(yǎng)鵝的AI算法——即讓AI認(rèn)識(shí)鵝的臉，并且識(shí)別判斷出鵝的發(fā)呆、發(fā)燒等異常行為。比人臉識(shí)別技術(shù)更難的是，人類(lèi)會(huì)配合鏡頭，動(dòng)物不會(huì)。學(xué)生們只好把攝像頭拍攝的影像，進(jìn)行秒級(jí)抽幀，再對(duì)抽取出的6000張照片打標(biāo)注，一張照片平均抓取50只鵝。

“密密麻麻，每個(gè)都需要圈，最多一張圖有70只鵝?！彬v班學(xué)生廖雪麗說(shuō)。經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)半個(gè)月、30萬(wàn)次的點(diǎn)擊標(biāo)注后，他們終于建成了第一個(gè)包含30多萬(wàn)張鵝臉的數(shù)據(jù)庫(kù)。

下一步是訓(xùn)練模型算法，這也是小程序能用起來(lái)的關(guān)鍵。對(duì)于剛接觸人工智能的大二學(xué)生來(lái)說(shuō)，難度頗高。“算法編寫(xiě)過(guò)程中會(huì)涉及機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等多個(gè)領(lǐng)域，其中很多內(nèi)容都是研究生階段的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生們都還沒(méi)學(xué)過(guò)?！鄙钲诖髮W(xué)計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究所所長(zhǎng)沈琳琳說(shuō)。

負(fù)責(zé)算法的4名學(xué)生在教師和騰訊專(zhuān)家的指導(dǎo)下，一起攻堅(jiān)這些“超綱”知識(shí)點(diǎn)。幾乎整個(gè)暑期，學(xué)生們都在和算法“做斗爭(zhēng)”，一邊上網(wǎng)查、自學(xué)，一邊調(diào)試環(huán)境、報(bào)錯(cuò)、推倒后再調(diào)整。

在改了“差不多幾十次”模型后，16名騰班學(xué)生終于攻克重重難關(guān)，成功開(kāi)發(fā)出了智慧養(yǎng)鵝小程序，并投入運(yùn)行。截至2022年11月中旬，小程序更新到第六版，共提醒了金舉文50多次。最新一批獅頭鵝存活率從5成提升至8成。

據(jù)介紹，騰班是由騰訊教育和深圳大學(xué)聯(lián)合打造的人工智能特色班，創(chuàng)辦初衷是為大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等前沿產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)人才資源儲(chǔ)備。2020年，騰班獲得深圳大學(xué)獨(dú)立招生資格，連續(xù)3年錄取分?jǐn)?shù)線高居全校理工科類(lèi)第一。2021年，騰班所在的深圳大學(xué)騰訊云人工智能學(xué)院入選教育部首批現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院名單。2022年6月，騰訊還與深圳大學(xué)簽署全新戰(zhàn)略合作協(xié)議，正式宣布將騰班從本科招生擴(kuò)展至碩士、博士，開(kāi)啟一站式AI人才培養(yǎng)。

“我們和騰訊的工程師、專(zhuān)家共建培養(yǎng)方案、課程、實(shí)踐基地、認(rèn)證中心等，通過(guò)聯(lián)合招生、雙向人才聯(lián)動(dòng)，打造了‘學(xué)習(xí)+實(shí)訓(xùn)+認(rèn)證+就業(yè)’供需對(duì)接的人才培養(yǎng)新模式，更好地培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才?！鄙钲诖髮W(xué)相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)，騰班注重將人工智能理論與實(shí)操深度結(jié)合，讓學(xué)生走出校園，融入真實(shí)產(chǎn)業(yè)實(shí)戰(zhàn)中。

今年，騰班迎來(lái)了第二屆畢業(yè)生，該班近60%學(xué)生進(jìn)入騰訊、百度等名企就業(yè)，近30%學(xué)生選擇海內(nèi)外高校深造。

（中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng) 記者 劉盾 通訊員 王若琳 連燕純）