当AI开始进村养猪

编者按：本文来自微信大众号“PingWest品玩”（ID：wepingwest），作者邢逸帆，本文首发于果壳，由果壳和品玩联合出品

“母猪杜洛克C7259号，没有怀孕，请在12小时内再次组织配种！”现在，国内一些猪场作业人员现已能在自己的电脑上看到这样的提示。

与此同时，长白山精气神饲养基地里，一只母猪在猪栏中的六个食槽逐个凑曩昔，但都没有经过面部辨认。饲喂机文风不动，便是不给投料，它只能落寞地走到墙角趴下。

工程师在 App 上查了一下状况，本来智能饲喂机辨认出这头猪的当日进食量现已到达配额，不能再吃了。

▲工程师在App上检查猪舍的状况 拍摄：樟脑玩

这幅魔幻的现象正在从前蚊蝇漫天、臭气逼人的养猪场每天演出。不知不觉中，一场人工智能参加的技能革命正在我国村庄养猪场缓缓拉开帷幕。

“我跟你讲，猪场处处都是坑”

2017年，京东数科工程师李佳隆榜首次来到山东滨州实地调查养猪场时，虽然现已做好了心理预备，但他仍是被猪场扑面而来的氨氮气体熏得流出了眼泪。

其时，同行的搭档们乃至还买了口罩、防毒面具、鞋套，“你能想到的悉数都带了”。但是几天往后，咱们都默默地把这些行头留在了宿舍里。防毒面具下岗是由于猪臭味浸透力太强防不胜防，鞋套则会内行走时被猪粪吸住，稍不留神就会中招，“戴了还不如不戴”。

养猪场内夏日多生蚊蝇，冬季为了不让猪着凉则需求关紧门窗，臭气无法及时排出，室内空气乃至比夏天还要差。每间猪舍都是关闭的大屋，均匀一个猪舍里有三百到四百头猪，而另一边种猪舍宽度只需半米的限位栏里，是无法回身的母猪。

而这现已是当地颇具规划的饲养场的条件。

别说是初来乍到的工程师，就算是现已在猪场作业多年的饲养户，在进入猪场的一会儿也仍是会脑袋里“嗡”的一下。在山东养猪的散户葛洪完全能了解李佳隆们的感触：“猪场里空气欠好，年轻人不一定受得了。”

工程师们尚有喘息的时机，饲养户却被大猪小猪牢牢拴住，不得不一天到晚“泡”在猪场里。

“到了猪场才发现，咱们真的是一个象牙塔里的团队。”李佳隆说道，“都 2017 年了，农户还在肩扛饲料、手艺拌料、手动称重，悉数的环节都要人来做。”

我国是国际生猪饲养和猪肉消费榜首大国，生猪饲养产值占国内畜牧业总产值的四分之三。关于我国的饲养户来说，养猪一向以来都是一个极耗心力的劳动密集型职业。在大型饲养场里，均匀每100头猪就要至少装备一个作业人员，关于没有构成规划饲养的散户来说，养猪更是全家上阵的苦差事。

大到猪的出产出栏，小到猪的吃喝拉撒，猪的每一个生长环节都不能脱离人的监控。因而，饲养场里少不了人日夜巡舍，饲养户也往往住在离猪圈不远的当地，与猪同呼吸共进退。

举个比方，母猪出产时假如无人关照，就很有或许在翻身时压死小猪仔，为了确保出产安全，饲养户常常要亲安闲猪圈旁守候到深夜。

此外，猪场需求很多的人力来记载猪的日常数据。比方给猪称体重时，就要把猪一头一头赶到秤上，再等猪中止挣扎后才干称重，均匀称一头要花 3 分钟时刻。

关于动辄上千头猪的饲养场来说，这是一笔很大的人工本钱。

▲长白山精气神饲养基地的小黑猪正在歇息 图源：京东数科

人少猪大都据量大，传统的饲养形式往往不免粗豪。

饲养场里，10 头到 15 头猪一同投料，每头猪只能凭力气抢着吃。效果同一栏猪在出栏时往往体重差异巨大，力气小的猪只需 70 公斤，战斗力强的猪则能够长到 130 公斤，饲养功率低下。

当有猪患病时，“眉毛胡子一把抓”的缺点就更显着了。“昨日看到有猪打喷嚏，拿来药找不到究竟是哪一头了，只好把抗生素拌进料里，一栏猪都喂了。”葛洪说。

但在工程师眼里，这些困扰饲养户多年的苦活累活，正是人工智能（AI）的用武之地：人不或许 24 小时监控猪场，捕捉剖析猪宣布的每一个信号，但机器人能够。

眼前这只猪，究竟是不是昨日那只？

李佳隆一行人来到猪场的初衷，其实是为了处理一个金融部门搭档提出的托付。

为了抵挡瘟疫等灾祸，有不少农户会给自家的猪投保，但问题在于，在理赔进程中，查勘员难以承认不得善终的猪是不是投保的那只猪。乃至有些人用同一头猪的左脸右脸假装两端死猪来骗保，也无法识破。所以，京东数科决议开发“猪脸辨认”体系，以承认猪只的身份。

“其实，理论上来讲猪脸辨认比人脸辨认更好做。猪的脸比人立体，特征点更多。人脸的特征点能到达一百八，猪脸的话能到达二百三四。”李佳隆说，“但问题在于，猪没有主观能动性，不会乖乖把脸凑过来让你刷。”

在猪场，理论和实际总是有巨大的间隔，几乎没有任何一个惯例办法能行得通。

一开端，李佳隆和搭档们计划套用人脸辨认的建模办法，用单反相机为猪收集各个视点的高清相片，但是工程师们“真的很难摁住猪，让它乖乖被拍”。并且猪的生长速度很快，假如隔几天不收集，面部特征就会发生差异。

惯例办法录入功率太低，咱们只好研讨“十分之法”。

具体调查了好久之后，李佳隆们总算抓住了一个捕捉猪正脸的时机——在开饭时，猪从歇息区走到采食区的几米间隔，头是一向冲着食槽的。在这短短的几秒钟内，装在食槽上的 3D 摄像头能够从正面明晰地录入猪脸。

▲京东数科的摄像头现已认出了猪脸 图源：京东数科

很快，工程师们发现，自己在研讨稳妥理赔问题的处理办法时，居然也一举处理了困扰饲养户多年的问题：承认每头猪的身份。

承认猪只身份，也是猪场精细化办理最要害的一步。把给料数据和体重数据对准到每一头猪，能协助农户针对不同的猪进行差异化饲养，大大削减饲料的糟蹋，进步料肉比。

使用了猪脸辨认体系后，合作食槽上的分量传感器，体系就能精确标识断定哪头猪吃掉了多少克饲料。关于饭量还没合格的猪，智能食槽会恰当加餐，假如喂食量现已到合格准，食槽就会中止给食——就如本文最初那只母猪遭受的状况。

据李佳隆泄漏，现在京东数科猪脸辨认的精确率现已到达了 100%，肯定不会认错猪。

谈到猪只辨认的难度，阿里云工程师念钧也深有体会。

念钧榜首次来到间隔成都四百多公里四川宜宾市麻衣村养猪场时，农户们觉得他们无所不能，给予了他们最大的等待和支撑，但是面对5000头嗷嗷待哺的种猪，工程师们自己都没底气。

▲麻衣村里的宣扬标语 图源：阿里云

“猪脸很脏，上面满是尘埃和草料，很难做到逐个辨认。要网络没有网络，要设备没有设备，悉数都要从零开端架起，”念钧说，“一些理想化的处理办法只能停步于实验室。”

为了处理猪只辨认问题，阿里云量体裁衣，挑选了不同的思路：关于一猪一栏限位饲养的猪只，选用猪栏对应的办法，树立仅有 ID 进行办理，关于群养形式下的猪，则进行刺青编码，再经过摄像机把对应信息导入体系，在后台统一办理。

只需查阅数字 ID，就能取得这头猪的种类、天龄、体重、进食状况、运动频次、轨迹等信息，而饲养员再也不必再花费很多的时刻在猪场里巡查，手动更新纸质档案了。

AI 比人更懂猪

除了料肉比，另一个评价饲养功率的要害数据是 PSY，即每头母猪每年供给的断奶仔猪头数。养猪发达国家的规划猪场均匀 PSY 能超越 25，丹麦的 PSY 乃至高达 30，而在我国，PSY 的均匀数只需 16。

“PSY 提不上来的原因之一，便是让猪怀孕实在太费力了，空怀期太长。”葛洪说。

想要让母猪怀孕，就要先判别母猪是否现已发情做好配种预备，在传统饲养业里，这是一件既要靠眼力也要靠命运的大工程。

进猪场的榜首周，李佳隆就有幸参加了母猪发情断定小分队。

其时，李佳隆和几个猪场的小伙子七手八脚地赶着一头大公猪走进种猪舍，渐渐经过两边限位栏里“夹道欢迎”的母猪们。“500 斤的大公猪，獠牙那么老长，看了直惧怕。”回想起这个进程，李佳隆仍是心有余悸。一边赶着公猪渐渐走，李佳隆一边挨个调查着母猪的反响：“假如母猪目光很迷离，耳朵竖起，站着不动，那大概率是发情了。”

一般来说，从承认母猪的发情期，到判别配种之后是否怀孕、是否要重复配种，需求消耗1个多月。而假如母猪错失受孕窗口期没怀上，就会耽搁产仔，成为“无效饲养”。

“无效饲养”无法完全避免，但经过悬挂在房顶的巡检机器人一天 24 小时对母猪图画的收集和剖析，阿里云 AI 现已能够捕捉母猪的每一个细微动作，自动检测发情信号。

▲沿着轨迹运转的巡检机器人 图源：阿里云

“假如在特定的时刻母猪宣布了特定的信号，AI 就会判别母猪现已发情，”念钧解释道，“比方说母猪断完奶后 3~7 天后，摄像头监测到母猪耳朵竖立，身体绷直，进食量骤降，就会断定母猪现已发情能够配种。”

而当巡查摄像头观测到母猪简单进入深度睡觉、站着不乱跑、食量稳定增长，即可判别母猪现已怀孕。

现在阿里云的这套“怀孕确诊算法”现已在四川特驱集团、德康集团旗下的饲养场得到使用。在上一年的理论验证阶段，AI 现已能够让母猪每年多产 3 头小猪仔，且猪仔死淘率下降 3% 左右。

另一边，在河北唐山的猪场，担任开发养猪算法的李佳隆也在研讨怎样使用 AI 进步母猪产值。

“想要入这个门，就有必要要会养猪，和饲养员谈天，和他们做相同的事。”李佳隆说。为了研讨猪的行为形式，有一段时刻，李佳隆的枕边书都变成了《母猪的产后护理》、《母猪饲养宝典》和《PSY 进步宝典》。这些书中的理论或许有依靠经历主义之嫌，却是农户总结出的精华。

比方，母猪什么样的体型最适合发力、什么样的臀部形状最适合出产、猪仔后膘的厚度和出栏时的分量之间有什么关系等等。

“书中说道，母猪排卵期体温会略有上升，所以咱们用集成了温湿度感应器的摄像头直接看母猪体温，发现在排卵期，它们的体温会上升 0.8 到 1 度。”李佳隆说。

农户的经历与大数据得出的模型互证，AI 正在一步一步破译猪的行为逻辑。

念钧则更进一步，以为最好的 AI 有必要约请农户一同来开发。

在四川宜宾麻衣村的饲养场内，每一头猪面前都有一张布满格子的小卡片，这些小格子分门别类地记载了母猪的断奶、背膘、发情、疫病等多种状况，只需农户发现异常，就能够随时涂卡奉告巡检机器人。

▲阿里云开发的卡片 图源：阿里云

“巡检机器人会辨认农民判别的信息，用输入的信息优化模型。这样，咱们的模型就会在不知不觉间遭到专家常识练习，越来越精确。”念钧说。

有时分，猪也会直接表达自己的“不适”。

现在，科大讯飞洛阳语音云立异研讨院正在开发一套瘟疫预警体系。经过声纹辨认技能，这套体系能在喧闹的猪舍环境中精确提取猪的咳嗽声和应激声，并给办理员宣布警报。

往后谁来养猪？

人工智能的实践在大型饲养场中展开得如火如荼，但是，国内生猪饲养业的现状却并不达观。

依据养猪科技刊物《北方牧业》2016 年统计数据，假如将集约化饲养的数量界说为 200 头猪以上，现在国内规划化饲养与散户饲养内职业界占比约为 1∶9。

但是，相较于外出务工，养猪投入大，危险高回报率低，许多乡村散养户开端退出养猪职业，从前重度依靠散户出产的养猪业正在遭受无人愿养的危机。

“一向在赔钱，养不起了。”葛洪告诉我，上一年冬季，自己仅仅脱离猪场回家打打牌，可母猪偏偏就在这会儿时刻里悄然无声地生仔了。“整整12只小猪仔，由于没有及时处理，全被冻死了。”一家人辛辛苦苦忙乎小半年的效果，就这么没了。

在听说有了人工智能监控体系，再也不必在猪圈边等着接生了之后，葛洪告诉我，相似的简易监控摄像头村里的另一位饲养户郭爱红家也有。“上一年春节时分，她边打麻将边在手机 App 上看猪圈，人人都仰慕。”

但没比及他也跟风装上摄像头，一场非瘟就让葛洪家的几十头猪悉数死掉了。

▲葛洪家空荡荡的猪圈 图源：作者

在宣布看看猪圈的恳求之后，葛洪自动提出帮我联络郭爱红，“她家或许还有猪”。打完电话后，葛洪抱愧地告诉我，“郭爱红家现已改养鸡了，摄像头也现已拆了卖了”。

留下空荡荡的猪圈的不止是葛洪和郭爱红。

国家统计局发布数据显现，2018年，我国生猪存栏量为 42817 万头，比上年下降 3.0%，2019年上半年猪肉产值同比下降 5.5%。但是与此同时，国家统计局7月10日发布的数据显现，2019年上半年猪肉价格同比上涨 21.1%。

这种“高猪价、低存栏”的现象意味着，不少散户现已不再看着猪价高而扩展出产规划。

跟着畜禽饲养环保规范进步，养猪职业本钱门槛也水涨船高，养猪现已不再是散户的最佳挑选。近五年，政府在环境保护方面重拳出击，相继出台新《环保法》 、《水污染防治行动计划》。

据统计，要到达国家排放规范，猪场废水处理本钱约3元每立方米，固体废物处理本钱约25元每吨，归纳算下来，每头猪要到达饲养排放规范，每年在环保方面的投入需求50到100元，而现在许多散户养一头猪的赢利约为 300 元。

因而，要想靠养猪挣钱，就要走集约化、规范化的路，以规划换赢利。

在这种大趋势下，即便AI养猪开展得再繁荣，关于葛洪和郭爱红这样的零散散户来说，也仅仅另一笔无法收回本钱算了。

小户、散户抵挡不了危险连续离场，但是在吉林长白山和四川宜宾猪场里日夜不停、用集成摄像头“眼睛”调查着栏内生猪的巡检机器人，又好像在发誓着，一个新的年代行将到来。

参考资料

《“史上最强猪周期”恐闭幕 我国或将面对“谁来养猪”问题》，北方牧业，2016 年 11 月

印遇龙，《生猪智能饲养探究与展望》，健康饲养，2019年第8期