“大熊貓AI飼養(yǎng)員”迎來重磅升級(jí)。

第八個(gè)國際熊貓日來臨之際，中國大熊貓保護(hù)研究中心、廣東工業(yè)大學(xué)、騰訊云聯(lián)合宣布，人工智能+大熊貓保護(hù)探索項(xiàng)目取得新的突破，可識(shí)別復(fù)雜場(chǎng)景下大熊貓行為，以及追蹤大熊貓進(jìn)食食物類別，識(shí)別準(zhǔn)確率均超過80%。

此前，廣東工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院電子信息工程班在中國大熊貓保護(hù)研究中心、騰訊云的支持和指導(dǎo)下，打造出全球首個(gè)大熊貓行為智能識(shí)別模型及智慧系統(tǒng)，可識(shí)別圈養(yǎng)大熊貓的進(jìn)食、喝水、睡覺等日常行為，幫助飼養(yǎng)員更加精細(xì)地呵護(hù)大熊貓健康。

項(xiàng)目指導(dǎo)老師、廣東工業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師蔡念介紹，近期該算法識(shí)別模型研究取得新的突破，可在室內(nèi)光線較暗甚至夜晚、欄桿遮擋等復(fù)雜場(chǎng)景下識(shí)別大熊貓行為，也意味著實(shí)現(xiàn)了全場(chǎng)景下大熊貓行為的智能識(shí)別。同時(shí)，在識(shí)別出大熊貓“進(jìn)食”行為識(shí)別基礎(chǔ)上，能進(jìn)一步追蹤識(shí)別進(jìn)食食物種類、時(shí)間，包括竹子、竹葉和人工輔食等，能為大熊貓的日常管理保護(hù)帶來更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。

期間，騰訊云基于公有云、人工智能開發(fā)服務(wù)平臺(tái)TI及一站式研發(fā)管理平臺(tái)CODING DevOps等產(chǎn)品和資源，繼續(xù)為項(xiàng)目組提供從底層算力、訓(xùn)練環(huán)境部署、數(shù)據(jù)標(biāo)注到模型訓(xùn)練的全鏈路技術(shù)與平臺(tái)支持，助力項(xiàng)目組學(xué)生們縮短算法模型訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)，加速成果落地。目前，該算法和系統(tǒng)公開了一項(xiàng)國家發(fā)明專利，專利申請(qǐng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段。

算法優(yōu)化，突破復(fù)雜場(chǎng)景大熊貓行為識(shí)別率

一階段，項(xiàng)目組學(xué)生們面臨的一大難題，是光線、遮擋物與攝像頭拍攝角度，都會(huì)對(duì)行為識(shí)別的精準(zhǔn)度產(chǎn)生影響。尤其是室內(nèi)場(chǎng)景，欄桿的遮擋及欄桿在燈光照射下的投影等，都會(huì)影響識(shí)別的精確度與穩(wěn)定性。

如何在室內(nèi)有遮擋的復(fù)雜環(huán)境中準(zhǔn)確識(shí)別大熊貓的進(jìn)食、喝水、睡覺等行為？本階段，項(xiàng)目組通過優(yōu)化SlowFast算法，大幅提升了系統(tǒng)在遮擋環(huán)境下的行為識(shí)別能力。

借助騰訊云TI平臺(tái)，學(xué)生們快速完成2萬余張新增的大熊貓圖片的行為標(biāo)注。經(jīng)過反復(fù)的訓(xùn)練和驗(yàn)證，室內(nèi)遮擋場(chǎng)景下的大熊貓行為識(shí)別準(zhǔn)確率提升到了80%以上。這也意味著，各種復(fù)雜環(huán)境中都能夠穩(wěn)定地捕捉和識(shí)別大熊貓的行為，為管理員提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

除了復(fù)雜場(chǎng)景下大熊貓行為識(shí)別算法的優(yōu)化，項(xiàng)目組還實(shí)現(xiàn)了對(duì)大熊貓進(jìn)食行為中不同食物類別的追蹤識(shí)別，包括竹子、竹葉和人工輔食。

多樣化、精細(xì)化的食物識(shí)別能力，為大熊貓的日常管理帶來更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，助力管理員更好地掌握每只大熊貓的飲食偏好，并提供關(guān)于大熊貓營(yíng)養(yǎng)攝入的全面數(shù)據(jù)，為優(yōu)化大熊貓的日常飲食結(jié)構(gòu)提供科學(xué)依據(jù)。

助推AI飼養(yǎng)員應(yīng)用落地，助力大熊貓精細(xì)化保護(hù)

目前，該算法和系統(tǒng)公開了一項(xiàng)國家發(fā)明專利，專利申請(qǐng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段。未來，隨著數(shù)據(jù)和算法的不斷優(yōu)化，項(xiàng)目組計(jì)劃將大熊貓行為智能識(shí)別模型部署到大熊貓保護(hù)與研究基地，實(shí)時(shí)識(shí)別、統(tǒng)計(jì)、分析每一只大熊貓的行為并生成報(bào)告，飼養(yǎng)員、管理員通過系統(tǒng)可以查看所負(fù)責(zé)的大熊貓的日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)，了解大熊貓的飲食和健康狀況。

中國大熊貓保護(hù)研究中心專家表示，進(jìn)食、喝水、睡覺等行為是判斷大熊貓健康狀況的重要依據(jù)，也是日常飼養(yǎng)過程中非常關(guān)注的。比如，長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)食或進(jìn)食時(shí)間不足均可能會(huì)導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)不良，有的行為和飲食異常也是生病的征兆。

因此，飼養(yǎng)員所掌握大熊貓吃、喝、睡等行為數(shù)據(jù)越豐富，越有利于大熊貓的研究與保護(hù)。

過去，這些大熊貓行為主要依靠人工現(xiàn)場(chǎng)觀察和記錄，飼養(yǎng)員在日常管理中需要每隔5分鐘觀察一次大熊貓的行為狀態(tài)，估算進(jìn)食量等等。因此，如果能用AI識(shí)別并記錄這些行為的發(fā)生時(shí)間、時(shí)長(zhǎng)和頻率，將日常飼養(yǎng)數(shù)據(jù)記錄智能化、數(shù)字化，幫助飼養(yǎng)員研究，對(duì)于大熊貓保護(hù)與研究具有重大的意義。

騰訊云AI產(chǎn)品架構(gòu)師范博昭表示，騰訊云將持續(xù)助力大熊貓AI飼養(yǎng)員的升級(jí)迭代，用數(shù)字科技助力大熊貓研究保護(hù)與全球生物多樣性保護(hù)。

在人工智能相關(guān)人才培養(yǎng)方面，騰訊云也為廣東工業(yè)大學(xué)提供了 cloud studio 等創(chuàng)新平臺(tái)工具， 便于師生開展更貼近實(shí)用場(chǎng)景的實(shí)踐訓(xùn)練。

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