“母豬杜洛克C7259號，沒(méi)有懷孕，請在12小時(shí)內再次安排配種!”如今，國內一些豬場(chǎng)工作人員已經(jīng)能在自己的電腦上看到這樣的提醒。

與此同時(shí)，長(cháng)白山精氣神養殖基地里，一只母豬在豬欄中的六個(gè)食槽一一湊過(guò)去，但都沒(méi)有通過(guò)面部識別。飼喂機紋絲不動(dòng)，就是不給投料，它只能落寞地走到墻角趴下。

工程師在A(yíng)pp上查了一下?tīng)顟B(tài)，原來(lái)智能飼喂機識別出這頭豬的當日進(jìn)食量已經(jīng)達到配額，不能再吃了。

這幅魔幻的景象正在曾經(jīng)蚊蠅漫天、臭氣逼人的養豬場(chǎng)每天上演。不知不覺(jué)中，一場(chǎng)人工智能參與的技術(shù)革命正在中國鄉村養豬場(chǎng)徐徐拉開(kāi)帷幕。

“我跟你講，豬場(chǎng)處處都是坑”

2017年，京東數科工程師李佳隆第一次來(lái)到山東濱州實(shí)地調查養豬場(chǎng)時(shí)，盡管已經(jīng)做好了心理準備，但他還是被豬場(chǎng)撲面而來(lái)的氨氮氣體熏得流出了眼淚。

當時(shí)，同行的同事們甚至還買(mǎi)了口罩、防毒面具、鞋套，“你能想到的一切都帶了”。然而幾天過(guò)后，大家都默默地把這些行頭留在了宿舍里。防毒面具下崗是因為豬臭味滲透力太強防不勝防，鞋套則會(huì )在行走時(shí)被豬糞吸住，稍不留神就會(huì )中招，“戴了還不如不戴”。

養豬場(chǎng)內夏季多生蚊蠅，冬天為了不讓豬著(zhù)涼則需要關(guān)緊門(mén)窗，臭氣無(wú)法及時(shí)排出，室內空氣甚至比夏天還要差。每間豬舍都是封閉的大屋，平均一個(gè)豬舍里有三百到四百頭豬，而另一邊種豬舍寬度只有半米的限位欄里，是沒(méi)法轉身的母豬。

而這已經(jīng)是當地頗具規模的養殖場(chǎng)的條件。

別說(shuō)是初來(lái)乍到的工程師，就算是已經(jīng)在豬場(chǎng)工作多年的養殖戶(hù)，在進(jìn)入豬場(chǎng)的一瞬間也還是會(huì )腦袋里“嗡”的一下。在山東養豬的散戶(hù)葛洪完全能理解李佳隆們的感受：“豬場(chǎng)里空氣不好，年輕人不一定受得了。”

工程師們尚有喘息的機會(huì )，養殖戶(hù)卻被大豬小豬牢牢拴住，不得不一天到晚“泡”在豬場(chǎng)里。

“到了豬場(chǎng)才發(fā)現，我們真的是一個(gè)象牙塔里的團隊，”李佳隆說(shuō)道，“都2017年了，農戶(hù)還在肩扛飼料、手工拌料、手動(dòng)稱(chēng)重，所有的環(huán)節都要人來(lái)做。”

中國是世界生豬養殖和豬肉消費第一大國，生豬養殖產(chǎn)值占國內畜牧業(yè)總產(chǎn)值的四分之三。對于中國的養殖戶(hù)來(lái)說(shuō)，養豬一直以來(lái)都是一個(gè)極耗心力的勞動(dòng)密集型行業(yè)。在大型養殖場(chǎng)里，平均每100頭豬就要至少配備一個(gè)工作人員，對于沒(méi)有形成規模養殖的散戶(hù)來(lái)說(shuō)，養豬更是全家上陣的苦差事。

大到豬的生產(chǎn)出欄，小到豬的吃喝拉撒，豬的每一個(gè)成長(cháng)環(huán)節都不能離開(kāi)人的監控。因此，養殖場(chǎng)里少不了人日夜巡舍，養殖戶(hù)也往往住在離豬圈不遠的地方，與豬同呼吸共進(jìn)退。

舉個(gè)例子，母豬生產(chǎn)時(shí)如果無(wú)人看護，就很有可能在翻身時(shí)壓死小豬仔，為了保證生產(chǎn)安全，養殖戶(hù)常常要親自在豬圈旁守候到深夜。

此外，豬場(chǎng)需要大量的人力來(lái)記錄豬的日常數據。比如給豬稱(chēng)體重時(shí)，就要把豬一頭一頭趕到秤上，再等豬停止掙扎后才能稱(chēng)重，平均稱(chēng)一頭要花3分鐘時(shí)間。

對于動(dòng)輒上千頭豬的養殖場(chǎng)來(lái)說(shuō)，這是一筆很大的人工成本。

人少豬多數據量大，傳統的養殖模式往往難免粗放。

養殖場(chǎng)里，10頭到15頭豬一起投料，每頭豬只能憑力氣搶著(zhù)吃。結果同一欄豬在出欄時(shí)往往體重差異巨大，力氣小的豬只有70公斤，戰斗力強的豬則可以長(cháng)到130公斤，飼養效率低下。

當有豬生病時(shí)，“眉毛胡子一把抓”的毛病就更明顯了。“昨天看到有豬打噴嚏，拿來(lái)藥找不到到底是哪一頭了，只好把抗生素拌進(jìn)料里，一欄豬都喂了。”葛洪說(shuō)。

但在工程師眼里，這些困擾養殖戶(hù)多年的苦活累活，正是人工智能(AI)的用武之地：人不可能24小時(shí)監控豬場(chǎng)，捕捉分析豬發(fā)出的每一個(gè)信號，但機器人可以。

眼前這只豬，到底是不是昨天那只?

李佳隆一行人來(lái)到豬場(chǎng)的初衷，其實(shí)是為了解決一個(gè)金融部門(mén)同事提出的委托。

為了抵御瘟疫等災害，有不少農戶(hù)會(huì )給自家的豬投保，但問(wèn)題在于，在理賠過(guò)程中，查勘員難以確定死于非命的豬是不是投保的那只豬。甚至有些人用同一頭豬的左臉右臉偽裝兩頭死豬來(lái)騙保，也沒(méi)法識破。于是，京東數科決定開(kāi)發(fā)“豬臉識別”系統，以確定豬只的身份。

“其實(shí)，理論上來(lái)講豬臉識別比人臉識別更好做。豬的臉比人立體，特征點(diǎn)更多。人臉的特征點(diǎn)能達到一百八，豬臉的話(huà)能達到二百三四。”李佳隆說(shuō)，“但問(wèn)題在于，豬沒(méi)有主觀(guān)能動(dòng)性，不會(huì )乖乖把臉湊過(guò)來(lái)讓你刷。”

在豬場(chǎng)，理論和現實(shí)總是有巨大的差距，幾乎沒(méi)有任何一個(gè)常規方法能行得通。

一開(kāi)始，李佳隆和同事們打算套用人臉識別的建模方法，用單反相機為豬采集各個(gè)角度的高清照片，然而工程師們“真的很難摁住豬，讓它乖乖被拍”。而且豬的成長(cháng)速度很快，如果隔幾天不采集，面部特征就會(huì )產(chǎn)生差異。

常規方法錄入效率太低，大家只好研究“非常之法”。

詳細觀(guān)察了很久之后，李佳隆們終于抓住了一個(gè)捕捉豬正臉的機會(huì )——在開(kāi)飯時(shí)，豬從休息區走到采食區的幾米距離，頭是一直沖著(zhù)食槽的。在這短短的幾秒鐘內，裝在食槽上的3D攝像頭可以從正面清晰地錄入豬臉。

很快，工程師們發(fā)現，自己在研究保險理賠問(wèn)題的解決方法時(shí)，竟然也一舉解決了困擾養殖戶(hù)多年的問(wèn)題：確認每頭豬的身份。

確定豬只身份，也是豬場(chǎng)精細化管理最關(guān)鍵的一步。把給料數據和體重數據對準到每一頭豬，能幫助農戶(hù)針對不同的豬進(jìn)行差異化飼養，大大減少飼料的浪費，提高料肉比。

應用了豬臉識別系統后，配合食槽上的重量傳感器，系統就能精確標識判定哪頭豬吃掉了多少克飼料。對于飯量還沒(méi)達標的豬，智能食槽會(huì )適當加餐，如果喂食量已經(jīng)達到標準，食槽就會(huì )停止給食——就如本文開(kāi)頭那只母豬遭遇的情況。

據李佳隆透露，目前京東數科豬臉識別配合聲紋識別，認豬的準確率已經(jīng)達到了100%。

談到豬只識別的難度，阿里云工程師念鈞也深有體會(huì )。

念鈞第一次來(lái)到距離成都400多公里四川宜賓市麻衣村養豬場(chǎng)時(shí)，農戶(hù)們覺(jué)得他們無(wú)所不能，給予了他們最大的期待和支持，然而面對5000頭嗷嗷待哺的種豬，工程師們自己都沒(méi)底氣。。

“豬臉很臟，上面全是灰塵和草料，很難做到一一識別。要網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )，要設備沒(méi)有設備，一切都要從零開(kāi)始架設，”念鈞說(shuō)，“一些理想化的解決方法只能止步于實(shí)驗室。”

為了解決豬只識別問(wèn)題，阿里云因地制宜，選擇了不同的思路：對于一豬一欄限位養殖的豬只，采用豬欄對應的方法，建立唯一ID進(jìn)行管理，對于群養模式下的豬，則進(jìn)行刺青編碼，再通過(guò)攝像機把對應信息導入系統，在后臺統一管理。

只要查閱數字ID，就能獲得這頭豬的品種、天齡、體重、進(jìn)食情況、運動(dòng)頻次、軌跡等信息，而飼養員再也不用再花費大量的時(shí)間在豬場(chǎng)里巡邏，手動(dòng)更新紙質(zhì)檔案了。

AI 比人更懂豬

除了料肉比，另一個(gè)評估養殖效率的關(guān)鍵數據是PSY，即每頭母豬每年提供的斷奶仔豬頭數。養豬發(fā)達國家的規模豬場(chǎng)平均PSY能超過(guò)25，丹麥的PSY甚至高達30，而在中國，PSY的平均數只有16。

“PSY提不上來(lái)的原因之一，就是讓豬懷孕實(shí)在太費勁了，空懷期太長(cháng)。”葛洪說(shuō)。

想要讓母豬懷孕，就要先判斷母豬是否已經(jīng)發(fā)情做好配種準備，在傳統養殖業(yè)里，這是一件既要靠眼力也要靠運氣的大工程。

進(jìn)豬場(chǎng)的第一周，李佳隆就有幸參與了母豬發(fā)情鑒定小分隊。

當時(shí)，李佳隆和幾個(gè)豬場(chǎng)的小伙子七手八腳地趕著(zhù)一頭大公豬走進(jìn)種豬舍，慢慢經(jīng)過(guò)兩側限位欄里“夾道歡迎”的母豬們。“500斤的大公豬，獠牙那么老長(cháng)，看了直害怕。”回想起這個(gè)過(guò)程，李佳隆還是心有余悸。一邊趕著(zhù)公豬慢慢走，李佳隆一邊挨個(gè)觀(guān)察著(zhù)母豬的反應：“如果母豬眼神很迷離，耳朵豎起，站著(zhù)不動(dòng)，那大概率是發(fā)情了。”

一般來(lái)說(shuō)，從確定母豬的發(fā)情期，到判斷配種之后是否懷孕、是否要重復配種，需要耗費1個(gè)多月。而如果母豬錯過(guò)受孕窗口期沒(méi)懷上，就會(huì )耽誤產(chǎn)仔，成為“無(wú)效飼養”。

“無(wú)效飼養”無(wú)法完全避免，但通過(guò)懸掛在屋頂的巡檢機器人一天24小時(shí)對母豬圖像的采集和分析，阿里云AI已經(jīng)可以捕捉母豬的每一個(gè)細小動(dòng)作，自動(dòng)檢測發(fā)情信號。

“如果在特定的時(shí)間母豬發(fā)出了特定的信號，AI就會(huì )判斷母豬已經(jīng)發(fā)情，”念鈞解釋道，“比如說(shuō)母豬斷完奶3~7天后，攝像頭監測到母豬耳朵豎立，身體繃直，進(jìn)食量驟降，就會(huì )判定母豬已經(jīng)發(fā)情可以配種。”

而當巡邏攝像頭觀(guān)測到母豬容易進(jìn)入深度睡眠、站著(zhù)不亂跑、食量穩定增長(cháng)，即可判斷母豬已經(jīng)懷孕。

目前阿里云的這套“懷孕診斷算法”已經(jīng)在四川特驅集團、德康集團旗下的養殖場(chǎng)得到應用。在去年的理論驗證階段，AI 已經(jīng)可以讓母豬每年多產(chǎn)3頭小豬仔，且豬仔死淘率降低3%左右。

另一邊，在河北唐山的豬場(chǎng)，負責開(kāi)發(fā)養豬算法的李佳隆也在研究怎么利用AI提高母豬產(chǎn)量。

“想要入這個(gè)門(mén)，就必須要會(huì )養豬，和飼養員聊天，和他們做一樣的事。”李佳隆說(shuō)。為了研究豬的行為模式，有一段時(shí)間，李佳隆的枕邊書(shū)都變成了《母豬的產(chǎn)后護理》、《母豬飼養寶典》和《PSY提升寶典》。這些書(shū)中的理論也許有依賴(lài)經(jīng)驗主義之嫌，卻是農戶(hù)總結出的精華。

比如，母豬什么樣的體型最適合發(fā)力、什么樣的臀部形狀最適合生產(chǎn)、豬仔后膘的厚度和出欄時(shí)的重量之間有什么關(guān)系等等。

“書(shū)中說(shuō)道，母豬排卵期體溫會(huì )略有上升，于是我們用集成了溫濕度感應器的攝像頭直接看母豬體溫，發(fā)現在排卵期，它們的體溫會(huì )上升0.8到1度。”李佳隆說(shuō)。

農戶(hù)的經(jīng)驗與大數據得出的模型互證，AI正在一步一步破譯豬的行為邏輯。

念鈞則更進(jìn)一步，認為最好的AI必須邀請農戶(hù)一起來(lái)開(kāi)發(fā)。

在四川宜賓麻衣村的養殖場(chǎng)內，每一頭豬面前都有一張布滿(mǎn)格子的小卡片，這些小格子分門(mén)別類(lèi)地記錄了母豬的斷奶、背膘、發(fā)情、疫病等多種情況，只要農戶(hù)發(fā)現異常，就可以隨時(shí)涂卡告知巡檢機器人。

“巡檢機器人會(huì )識別農人判斷的信息，用輸入的信息優(yōu)化模型。這樣，我們的模型就會(huì )在不知不覺(jué)間受到專(zhuān)家知識訓練，越來(lái)越準確。”念鈞說(shuō)。

有時(shí)候，豬也會(huì )直接表達自己的“不適”。

目前，科大訊飛洛陽(yáng)語(yǔ)音云創(chuàng )新研究院正在開(kāi)發(fā)一套瘟疫預警系統。通過(guò)聲紋識別技術(shù)，這套系統能在嘈雜的豬舍環(huán)境中準確提取豬的咳嗽聲和應激聲，并給管理員發(fā)出警報。

今后誰(shuí)來(lái)養豬?

人工智能的實(shí)踐在大型養殖場(chǎng)中開(kāi)展得如火如荼，然而，國內生豬養殖業(yè)的現狀卻并不樂(lè )觀(guān)。

根據養豬科技刊物《北方牧業(yè)》2016年統計數據，如果將集約化養殖的數量定義為200頭豬以上，目前國內規?；B殖與散戶(hù)養殖在行業(yè)內占比約為1∶9。

然而，相較于外出務(wù)工，養豬投入大，風(fēng)險高回報率低，許多農村散養戶(hù)開(kāi)始退出養豬行業(yè)，曾經(jīng)重度依賴(lài)散戶(hù)生產(chǎn)的養豬業(yè)正在遭遇無(wú)人愿養的危機。

“一直在賠錢(qián)，養不起了。”葛洪告訴我，去年冬天，自己只是離開(kāi)豬場(chǎng)回家打打牌，可母豬偏偏就在這會(huì )兒時(shí)間里悄無(wú)聲息地生仔了。“整整12只小豬仔，因為沒(méi)有及時(shí)處理，全被凍死了。”一家人辛辛苦苦忙乎小半年的成果，就這么沒(méi)了。

在聽(tīng)說(shuō)有了人工智能監控系統，再也不用在豬圈邊等著(zhù)接生了之后，葛洪告訴我，類(lèi)似的簡(jiǎn)易監控攝像頭村里的另一位養殖戶(hù)郭愛(ài)紅家也有。“去年過(guò)年時(shí)候，她邊打麻將邊在手機App上看豬圈，人人都羨慕。”

但沒(méi)等到他也跟風(fēng)裝上攝像頭，一場(chǎng)非瘟就讓葛洪家的幾十頭豬全部死掉了。

在聽(tīng)到看看豬圈的請求之后，葛洪主動(dòng)提出幫我聯(lián)系郭愛(ài)紅，“她家可能還有豬”。打完電話(huà)后，葛洪抱歉地告訴我，“郭愛(ài)紅家已經(jīng)改養雞了，攝像頭也已經(jīng)拆了賣(mài)了”。

留下空蕩蕩的豬圈的不止是葛洪和郭愛(ài)紅。

國家統計局公布數據顯示，2018年，我國生豬存欄量為42817萬(wàn)頭，比上年下降3.0%，2019年上半年豬肉產(chǎn)量同比下降5.5%。然而與此同時(shí)，國家統計局7月10日發(fā)布的數據顯示，2019年上半年豬肉價(jià)格同比上漲21.1%。

這種“高豬價(jià)、低存欄”的現象意味著(zhù)，不少散戶(hù)已經(jīng)不再看著(zhù)豬價(jià)高而擴大生產(chǎn)規模。

隨著(zhù)畜禽養殖環(huán)保標準提高，養豬行業(yè)資本門(mén)檻也水漲船高，養豬已經(jīng)不再是散戶(hù)的最佳選擇。近五年，政府在環(huán)境保護方面重拳出擊，相繼出臺新《環(huán)保法》 、《水污染防治行動(dòng)計劃》。

據統計，要達到國家排放標準，豬場(chǎng)廢水處理成本約3元每立方米，固體廢物處理成本約25元每噸，綜合算下來(lái)，每頭豬要達到養殖排放標準，每年在環(huán)保方面的投入需要50到100元，而目前許多散戶(hù)養一頭豬的利潤約為300元。

因此，要想靠養豬賺錢(qián)，就要走集約化、標準化的路，以規模換利潤。

在這種大趨勢下，即使AI養豬發(fā)展得再蓬勃，對于葛洪和郭愛(ài)紅這樣的零星散戶(hù)來(lái)說(shuō)，也只是另一筆無(wú)法回收的成本罷了。

小戶(hù)、散戶(hù)抵御不了風(fēng)險陸續退場(chǎng)，然而在吉林長(cháng)白山和四川宜賓豬場(chǎng)里日夜不停、用集成攝像頭“眼睛”觀(guān)察著(zhù)欄內生豬的巡檢機器人，又好像在宣示著(zhù)，一個(gè)新的時(shí)代即將到來(lái)。

本文來(lái)源：果殼