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研究提出穿戴式步態(tài)分析的奶牛跛行識(shí)別新方法

近期，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與服務(wù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)提出了一種穿戴式步態(tài)分析的奶牛早期跛行識(shí)別方法，為解決規(guī)模養(yǎng)殖條件下奶牛早期跛行的自動(dòng)識(shí)別難題提供了新技術(shù)路徑。相關(guān)研究成果發(fā)表在《農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)與電子（Computers and Electronics in Agriculture）》上。

跛行是危害奶牛健康的三大疾病之一，影響奶牛采食、飲水，導(dǎo)致產(chǎn)奶量降低，給牧場(chǎng)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。早期跛行識(shí)別對(duì)于及時(shí)恢復(fù)奶牛生產(chǎn)力至關(guān)重要。規(guī)模化養(yǎng)殖條件下，傳統(tǒng)人工觀察效率低，早期跛行識(shí)別難度大。穿戴式步態(tài)分析的奶牛早期跛行識(shí)別方法，通過(guò)對(duì)奶牛步態(tài)信號(hào)進(jìn)行分析，能檢測(cè)出異常步態(tài)，提高跛行識(shí)別的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，提升牧場(chǎng)養(yǎng)殖管理效率及智能化養(yǎng)殖水平。

該研究首次將時(shí)間序列異常檢測(cè)框架引入奶牛跛行識(shí)別，創(chuàng)新了利用時(shí)間序列重構(gòu)的半監(jiān)督自動(dòng)編碼器模型，通過(guò)對(duì)奶牛步態(tài)周期信號(hào)進(jìn)行降維重構(gòu)，識(shí)別出步態(tài)時(shí)間序列中因早期跛行導(dǎo)致的異常步態(tài)信號(hào)，減輕了奶牛個(gè)體差異和牧場(chǎng)非結(jié)構(gòu)化測(cè)量環(huán)境對(duì)識(shí)別模型精度的影響，提高了奶牛早期跛行識(shí)別精度，有利于跛行疾病的早發(fā)現(xiàn)、早控制，及時(shí)恢復(fù)生產(chǎn)力，降低奶牛被動(dòng)淘汰率。該成果為畜禽生理健康智能感知技術(shù)研究提供了新方法。

研究利用生物炭催化劑轉(zhuǎn)化有機(jī)固體廢物為能源和功能材料

近期，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所土壤植物互作團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)總結(jié)了生物炭催化有機(jī)固體廢棄物轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的研究進(jìn)展，并提出了一系列該領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展需要重點(diǎn)關(guān)注的難點(diǎn)問(wèn)題。該綜述文章發(fā)表在《應(yīng)用催化B：環(huán)境（Applied Catalysis B: Environmental）》上。

固體廢棄物組成復(fù)雜，產(chǎn)量巨大，是造成環(huán)境污染的重要來(lái)源。傳統(tǒng)有機(jī)固體廢物處理方法效率低下，能源無(wú)法回收，易造成二次污染。催化轉(zhuǎn)化技術(shù)因其具備良好的資源回收率，可將廢棄物轉(zhuǎn)化為增值產(chǎn)品，是具有巨大發(fā)展前景的有機(jī)廢棄物處理方法。

生物炭材料具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)，能有效催化有機(jī)固體廢棄物轉(zhuǎn)化為生物燃料、氫氣、功能材料和芳香族化合物等增值產(chǎn)品。近年來(lái)，該領(lǐng)域研究呈現(xiàn)出突飛猛進(jìn)的態(tài)勢(shì)，該綜述以生物炭催化劑為切入點(diǎn)，利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析手段，系統(tǒng)總結(jié)和歸納了自2000年以來(lái)生物炭催化劑處理有機(jī)固體廢棄物的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并從轉(zhuǎn)化機(jī)理、影響因素、功能材料制備等方面為有機(jī)固體廢棄物的催化轉(zhuǎn)化提供了新見(jiàn)解。同時(shí)，從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度展望了計(jì)算機(jī)輔助建模及優(yōu)化、機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù)與生物炭材料相結(jié)合的研究前景。