這屆大學生已經卷到鵝場了！00后開發(fā)AI養(yǎng)鵝小程序提升鵝群30%存活率

養(yǎng)鵝的歷史，在廣東汕頭后溪村的金書濤家已經有30年，在整個汕頭澄海區(qū)，有300多年。一代代鵝農習慣了依靠雙手雙眼識別、對抗鵝病。今年夏天，16名00后大學生用了100多天，幫鵝農邁出了解放雙手的一小步。

(資料圖片)

2022年5月，深圳大學2020級騰訊云人工智能特色班(簡稱“騰班”)的學生來到汕頭鵝場，在深圳大學視覺研究所所長沈琳琳、深圳大學計算機與軟件學院人工智能系副主任馮禹洪等老師和騰訊工程師的指導下，用100余天開發(fā)出了首款AI養(yǎng)鵝小程序，將鵝中“勞斯萊斯”獅頭鵝的存活率提升了30%。

使用AI養(yǎng)鵝小程序之后，鵝農不再需要蹲守鵝舍，即可隨時觀看鵝群動態(tài)，也能及時收到呆滯、體溫異常等鵝場內出現(xiàn)的可疑鵝病預警。

在馮禹洪看來，騰班學生做的AI養(yǎng)鵝項目充分證明了一件事，“校企合作協(xié)同育人這條路是一條正確的道路。”

鵝農在學習使用AI養(yǎng)鵝小程序

一段段“粘”著鵝糞的代碼

300多年來，“世界鵝王之鄉(xiāng)汕頭”的鵝農們都學會了一個技能：通過肉眼觀察鵝是否長時間不動、雙手觸摸感知體溫是否發(fā)燒，來判斷鵝的健康。但很多時候，眼和手再快，也快不過病毒。

疾病摧毀一個千余只的鵝場，最快只需要十天。2018年冬天，一場突如其來的禽流感席卷了后溪村，有鵝場1000只獅頭鵝最后只存活了5只。

作為一名返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)的大學生，金書濤相信科技的力量。他和正為“騰班”學生遴選社會實踐項目的騰訊云高等教育行業(yè)副總經理錢栩磊、深圳大學計算機與軟件學院人工智能系副主任馮禹洪一拍即合，決定邀請2020級的“騰班”學生來到他的獅頭鵝養(yǎng)殖合作社，破解這道盤桓300年的難題。

解題從踩上鵝糞開始。王翊灃是AI養(yǎng)鵝項目組中的一員，他從未想過一間4000只規(guī)模的養(yǎng)鵝場離信息化竟然如此遙遠——除了木屋和一些照明設備，鵝場只有黑狗、橘貓以及隨處可見3厘米厚的鵝糞，信號也時斷時弱。

鵝場環(huán)境

更大的挑戰(zhàn)在于，時至今日，AI在鵝類養(yǎng)殖領域仍是一片荒漠，相關資料少之又少。大二還是“騰班”課業(yè)壓力最緊張的階段，訓練算法模型要用的機器學習、視覺識別等多是研究生階段的知識?？杀M管如此，馮禹洪和深圳大學視覺研究所所長沈琳琳還是認為智慧養(yǎng)鵝項目是必要的。

“騰班”也被同學們戲稱為“疼班”——2018級學生大二課程上《機器學習》時，曾被要求一個學期要看完50篇英文論文并做總結報告。AI養(yǎng)鵝項目正是深圳大學聯(lián)合騰訊教育為新一屆“騰班”學生準備的“禮物”。

“做AI，不是坐在空調房里寫代碼，而是要學會在鵝糞中寫代碼?！鄙蛄樟照J為，學生們如果跨不過這3厘米厚的鵝糞，就無法真正走進AI這個行業(yè)。

“騰班”學生開會討論開發(fā)流程

100天爆改鄉(xiāng)村養(yǎng)鵝場

500平方米的空間里，4000多只鵝密密麻麻地聚在一起吼叫，聲音直逼80分貝。鵝一旦生病，叫聲會變得嘶啞，但眼前的景象讓學生們發(fā)現(xiàn)，單獨識別某一只鵝的叫聲似乎不可能。

他們踩著鵝糞、纏著鵝農反復交流，了解到獅頭鵝常見疾病有鵝瘟、禽霍亂、大腸桿菌、中暑等，除了聲音嘶啞、發(fā)燒之外，閉目呆立也是重要的特征。騰班AI養(yǎng)鵝項目組因此決定，通過識別鵝的原地呆滯時長判斷其是否生病，并分為硬件、前端、后端、算法四個組推動項目落地。

在震耳欲聾的“嘎嘎”聲中，他們邁出了“AI救鵝”的關鍵一步——鋪裝攝像頭。鋪設期間，當?shù)貧鉁馗哌_40度，踩著梯子的他們，T恤濕了又干、干了又濕。比視頻畫面更早傳回深圳大學的卻是臺風襲來的消息，攝像頭還沒等來給鵝拍照，就先迎來了極端天氣的“小測”。

騰班學生安裝并調試硬件設備

這些困難只是“前菜”，真正的攔路虎是“鵝臉采集”和算法模型。鵝是水禽生物，像給豬一樣掛二維碼識別的方式行不通。為了獲取足夠多的樣本“投喂”AI，同學們選擇用養(yǎng)殖場的攝像頭抓拍，人工逐一抽幀，再對拍攝的每張照片進行分類、打標簽。

6000張圖片、30萬只鵝的標注，讓很多同學睡覺夢見的都是鵝?！白鯝I真的是有多人工，才能有多智能。”王翊灃說，標注過程中需要集中百分百的注意力，“紅框如果稍微大一點，圈了一點雜物都會影響AI的訓練效果”。

獅頭鵝標注與算法調優(yōu)

不僅如此，同樣的算法在不同的場景里，準確率可能會差幾十個點，因為鵝的場景太過密集，更需要不斷的迭代優(yōu)化算法。在騰訊工程師指導下，同學們首先優(yōu)化識別算法，提高密集場景下獅頭鵝的識別率，之后又優(yōu)化追蹤算法，記錄每一只鵝的停留時長，進而判斷是否有異常。改了“差不多幾十次”模型后，算法組同學才真正明白老師沈琳琳常說的那句話——沒有100%的算法模型，只有因地制宜的算法模型。

鞋底里無法清洗干凈的鵝糞最清楚這過程有多難。王翊灃還記得，項目期正值酷暑，遍地的鵝糞因為高溫變得黏糊糊的，他們靠在鵝棚里的三輪車，打開電腦調試代碼，身邊繞著一圈圈的蒼蠅，散發(fā)著硫化氫和氨氣的臭味。

鞋縫一點點塞滿凝固的鵝糞，學生們對鵝的了解也在不斷加深。他們發(fā)現(xiàn)，由于成年獅頭鵝的羽毛厚重，導致難以測量鵝溫。而小鵝苗的羽毛更輕薄，有測溫條件，正常鵝苗的體溫是40-41度，如果生病體溫一般會略高，所以，又在小鵝生活的鵝棚安裝了紅外測溫儀，并復用一部分“呆頭鵝”識別跟蹤的算法，幫助鵝農識別體溫異常的“發(fā)燒鵝”。

后來，有同學又從十年前的論文里發(fā)現(xiàn)，獅頭鵝的發(fā)病和臺風、霧霾等天氣也有著密切關系，于是這群00后又在小程序上新增了數(shù)據(jù)觀測及分析功能。

智慧養(yǎng)鵝小程序界面

從短袖到夾克，跨越100多個日日夜夜和上百場的線上會議，小程序一直在進行迭代升級。到今天，小程序界面上每天都可以實時收到幾次的呆頭鵝、發(fā)燒鵝的預警，顯示鵝場的溫度、濕度、PM2.5指數(shù)及數(shù)據(jù)變化的趨勢圖，幫助農戶將獅頭鵝的存活率環(huán)比提升了30%。

把真實行業(yè)搬進課堂

高考報志愿時，王翊灃根本沒注意專業(yè)后面還有個括號，里面寫著“騰”字。他不知道這意味著什么，直到開學第一天，才從班主任的介紹中感覺“天降幸運”。

剛上大三，王翊灃已經上過騰訊工程師的課、聽過許多專家講座，以及報名了這次AI養(yǎng)鵝的項目。事實上，這也正是騰班的初心。據(jù)了解，“騰班”是由騰訊教育和深圳大學聯(lián)合打造的人工智能特色班，其創(chuàng)辦初衷是為大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿產業(yè)提供技術人才儲備。

騰班課程體系設置

自成立以來，“騰班”連續(xù)兩年錄取分數(shù)線高居深圳大學理工科類第一，學生多次在國內外競賽中拔得頭籌。今年7月，“騰班”迎來了首屆畢業(yè)生，在“史上最難畢業(yè)季”的壓力下，90%以上的學生提前半年就明確了畢業(yè)去向。

這份成績源自“騰班”特色的校企協(xié)同育人模式。在教學過程中，“騰班”注重將人工智能理論和實操深度結合，讓課本知識走出校園，融入真實行業(yè)場景。騰訊會提供課堂案例、實驗平臺、課后實踐、企業(yè)導師定期交流等支持。錢栩磊介紹說，騰訊目前已將教育、醫(yī)療、工業(yè)等100多個行業(yè)案例整合到“騰班”課堂，并提供課外講座、冬令營等實踐機會，開闊學生的技術視野和職業(yè)前景。AI養(yǎng)鵝實踐項目正是一個典型案例。

沈琳琳則將AI養(yǎng)鵝實踐項目比喻成一座橋。這座橋一方面連接了高校與企業(yè)，拉平了教育人才培養(yǎng)和產業(yè)需求落差;另一方面連接了前沿技術和養(yǎng)鵝等細分產業(yè)，滿足了產業(yè)升級的訴求?！靶〕绦蚯星袑崒嵉亟夥帕宿r戶的雙手?！苯饡鴿f。

數(shù)據(jù)顯示，目前教育部已支持1100多所本科院校與企業(yè)合作立項7.6萬項，校企協(xié)同育人已成為教育改革與產業(yè)升級的重要方向。錢栩磊對此表示，校企協(xié)同育人中，一個重要的課題是如何讓學生在日常學習中具備社會思維和應用思維，?“騰班”AI養(yǎng)鵝實踐項目希望為此提供新的解題思路。

馮禹洪則計劃將AI養(yǎng)鵝項目和更多的課程教學融合。例如人工智能實訓加入項目流程、系統(tǒng)編程等，甚至開設UI設計課程。她說，同學們會將AI養(yǎng)鵝項目的代碼開源，助力更多鵝場實現(xiàn)數(shù)字化養(yǎng)殖。

11月，為了推進AI養(yǎng)鵝2.0的落地，王翊灃和新一屆的“騰班”師弟又來到了后溪村。在他們的規(guī)劃中，下一步的重點是通過鵝的翅膀和嘴巴是否合攏來判斷是否生病，落地后，獅頭鵝的存活率預計會得到進一步提升。

這次，王翊灃已經聞不到鵝糞中的臭味了?！坝悬c像烤餅干的味道”，他說。

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