在廣東潮汕地區,每年可銷售750多萬只獅頭鵝,創造產值35億元。然而獅頭鵝飼養難度極高,其病死率一直居高不下。

為了解決養鵝難題,深圳大學計算機與軟件學院騰訊云人工智能特色班(簡稱“騰班”)師生和騰訊云導師,將人工智能技術與獅頭鵝養殖成功融合,共同開發了“鵝臉識別”系統,建造了人工智能養鵝場。團隊為農戶量身打造的“智慧養鵝”小程序,可以實時追蹤、分析每一只鵝的體態和溫度,并給鵝農發出預警,助力鵝農及時找出病鵝。上線僅3個月,鵝群存活率提升了約30%。
顯“鵝”易見
獅頭鵝在潮汕地區的養殖歷史已經有300多年,是當地的支柱產業。獅頭鵝的養殖難題,已經困擾了養鵝人多年。養鵝人最怕鵝感染鵝瘟、禽流感等疾病。一只鵝生病,一群鵝都容易被傳染。
一直以來,判斷獅頭鵝是否感染疾病,更多地依靠養鵝人的經驗。養鵝人要盯著成百上千只鵝的一舉一動,甚至每天要摸每只鵝的體溫。即使有著20年經驗的老農,也會有看走眼的時候。
在廣東省汕頭市澄海區后溪村養了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,看起來又好像沒病”。將疑似病鵝放入“隔離區”還是放任不管,這是當地農戶每天都會遇到的難題。
2022年4月,為提高學生的創新實踐能力,騰訊公司為深圳大學2020級騰班學生提供了“智慧養鵝”課外實踐項目。騰班學生由此開啟了一次獨特的實踐作業,用AI幫助農戶養鵝。
要養鵝,得先懂鵝。騰班學生們從鵝的起居、飲食等基礎習性學起。整個暑期,學生們往返鵝場,白天反復觀察病鵝和正常鵝的區別,做對照實驗,晚上用電腦記錄總結。
漸漸地,學生們摸索出細微的規律。大量樣本顯示,“發呆、發燒”是病鵝的共性。連開了好幾天的會,養鵝項目小組達成一致意見,制作一款識別病鵝的小程序,通過鵝臉識別、溫度監控、病鵝追蹤等手段,實現24小時照顧鵝群,進而提升獅頭鵝的生存率。
說起來不難,但實現起來卻困難重重。深圳大學研究助理、智慧養鵝項目指導蔡盛灶說:“養鵝場硬件十分簡陋,學生們需要在8月的高溫中,踩著厚厚的鵝屎,給500平方米的鵝場裝上全景攝像頭,還要確保不出現任何一個拍攝死角。”
攝像頭裝好后,需要訓練一個智能養鵝的AI算法——即讓AI識別鵝的臉,并且判斷鵝的發呆、發燒等異常行為。比人臉識別技術更難的是,人類會配合鏡頭,而動物不會。學生們只好把攝像頭拍攝的影像,進行秒級抽幀,再對抽取出的6000張照片打標注,1張照片平均抓取50只鵝。經歷長達半個月、30萬次的點擊標注后,團隊終于建成了第一個包含30多萬張鵝臉的數據庫。
下一步是訓練模型算法,這也是小程序能用起來的關鍵。對于剛接觸人工智能的大二學生來說,這個環節難度頗高。深圳大學計算機視覺研究所所長沈琳琳說:“算法編寫過程中會涉及機器學習、深度學習、計算機視覺等多個領域,其中很多內容都是研究生階段的知識點,學生們都還沒學過。”
負責算法的4名學生在老師和騰訊專家的指導下,一起攻堅這些“超綱”知識點。幾乎整個暑期,學生們都在和算法做斗爭,一邊上網查、自學,一邊調試環境、報錯、推倒后再調整。

在對模型進行了幾十次修改后,團隊終于攻克重重難關,成功開發出了“智慧養鵝”小程序,并投入運行。
2023年,團隊憑借項目“顯‘鵝’易見——AI禽體識別,助農一鍵找出‘病禽’”,獲第九屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽廣東省金獎。
師生養鵝
“我們遇到的第一個難題是語言障礙。”馮禹洪老師說,由于語言不通,項目險些“出師不利”,“最后我們找了一位潮汕的同學廖雪麗,由她來給我們做翻譯,負責統計農戶的需求。”團隊根據農戶需求,有針對性地迅速開展了“智慧養鵝”小程序的開發工作。
“其實這并不是我擅長的領域,我帶領團隊一起修改‘計算機視覺’相關的論文,有時候3個小時過去僅有一點點進展。”對馮禹洪來說,陌生研究領域帶來的挑戰不容小覷,“我確實不太懂計算機視覺,不過我有和大家一起學的心態。一旦決心去做,就盡力做好,希望開花結果。”
然而,從零到一、從無到有的過程充滿坎坷。對沒有相關項目開發經驗的學生來說,無論是后端對獅頭鵝視覺數據的采集、存儲與處理,還是前端小程序的搭建,甚至小程序的樣式優化、產品公關與經營等,都需要團隊自主探索。
“騰訊云技術人員會教我們一些使用設計平臺的方法,但是之后還是需要我們自己摸索。”學生李文回憶。小程序UI界面設計的完成,不僅需要綜合應用課堂中所學的基礎知識,更需要自主學習,快速填補自己在未知領域專業知識的空白,盡全力推進項目。
騰班出品
騰班是由騰訊教育和深圳大學聯合打造的人工智能特色班,創辦初衷是為大數據、云計算、人工智能等前沿產業提供技術人才資源儲備。2020年,騰班獲得深圳大學獨立招生資格,連續3年錄取分數線高居全校理工科類第一。2021年,騰班所在的深圳大學騰訊云人工智能學院入選教育部首批現代產業學院名單。2022年6月,騰訊還與深圳大學簽署全新戰略合作協議,正式宣布將騰班從本科招生擴展至碩士、博士,開啟一站式AI人才培養。
“我們和騰訊的工程師、專家共建培養方案、課程、實踐基地、認證中心等,通過聯合招生、雙向人才聯動,打造了‘學習+實訓+認證+就業’供需對接的人才培養新模式,更好地培養創新應用型人才。”深圳大學相關負責人說,騰班注重將人工智能理論與實操深度結合,讓學生走出校園,融入真實產業實戰中。
深圳大學計算機與軟件學院計算機視覺研究所所長沈琳琳表示,實踐項目的實施遠比在課堂或實驗室中寫代碼要復雜得多。他說:“學生們需要考慮環境、成本、天氣等各方面因素,他們可以從甲方的角度去思考問題,從而大大開拓思維方式,提高實踐能力。”
除此之外,農戶的反饋也是檢驗“智慧養鵝”課外項目的重要指標。養鵝合作社合伙人平叔說:“‘智慧養鵝’小程序能幫助我們早點弄清楚鵝群的發病時間。同時,我們也可以減少人工看守鵝群的時間。”
與此同時,“智慧養鵝”課外項目走進“人工智能課程實訓”課堂,極大豐富了課程的實驗內容。從課程實驗項目立項到軟件設計,再到功能實現與成果展示,無一不是“智慧養鵝”課外項目的縮影。
此外,“智慧養鵝”課外項目中部分功能的實現,也被拓展到課程中,鼓勵學生參與功能優化,反哺“智慧養鵝”項目。學生王翊灃說:“有時候面對一個基礎任務,你踩了足夠多的‘坑’,總結了很多經驗,也一樣能拿到高分。”
“AI技術合伙人”的故事未完待續。馮禹洪希望,有能力的學生能積極發揮“傳幫帶”的作用,為“AI技術合伙人”的工作賦予新的意義,讓騰班學生在智慧養殖特色家禽中完成AI特色作業,助農減負增產。
責任編輯:丁莉莎