Нейросеть для оленей: в России создали систему, которая оценивает здоровье животных по видео

Фото: Александра Марчук / GeoPhoto

В Санкт-Петербурге разработали первую в России автоматизированную систему мониторинга состояния домашних северных оленей. В основе системы — нейросеть YOLOv11, работающая на программной платформе AutoGenNet. С помощью компьютерного зрения система анализирует видеозаписи животных и распознаёт семь их ключевых фенотипических параметров. Полученные биометрические данные позволяют оценивать живую массу, мышечную массу, репродуктивный потенциал животных, помогая оленеводам принимать решения. Точность распознавания ключевых параметров оленей достигает 2 см, а бесконтактный метод исключает стресс для животных. Исследование провели специалисты Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации (СПИИ) РАН и Северо-Западного центра междисциплинарных проблем продовольственного обеспечения (СЗЦППО) — структурных подразделений Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра (СПб ФИЦ) РАН. Результаты исследования были ранее опубликованы в научном журнале «Природные ресурсы Арктики и Субарктики». Работа выполнена при поддержке грантов Российского научного фонда и Санкт-Петербургского научного фонда, сообщают пресс-служба РАН и ТАСС.

Для обучения нейросети использовали 60 фотографий северных оленей из ямальского опытного стада (40 – для обучения, 20 – для тестирования). По словам руководителя отдела животноводства и рационального природопользования СЗЦППО — СПб ФИЦ РАН, академика РАН Касима Лайшева, система решает комплекс задач. Мониторинг упитанности оленей через анализ объёмов их мышечной массы позволяет прогнозировать продуктивность стад, что важно для оценки кормовой базы в условиях ограниченных территорий пастбищ. Автоматизация определения половозрастной структуры популяций решает проблему оценки репродуктивного потенциала, заменяя травматические методы. А компьютерное выявление патологий по текстуре кожных покровов обеспечивает раннюю диагностику заболеваний, сокращая потери от падежа.

Россия – лидер по численности домашних северных оленей: в основном, их поголовье сосредоточено в Ненецком и Ямало-Ненецком автономных округах, Республике Саха (Якутии), на Таймыре (север Красноярского края) и на Чукотке. Домашние северные олени – основа традиционной хозяйственной деятельности коренных народов этих арктических регионов, способствующая не только выживанию, но и сохранению национальных культур, обычаев и языков. В настоящее время оленеводческая отрасль сталкивается с комплексом вызовов, среди которых – как нехватка квалифицированных специалистов, так и недостаточное количество данных о наследственности животных. Эти факторы препятствуют развитию северного оленеводства и способствуют сокращению поголовья животных.

Одним из путей для преодоления проблемы является разработка средств автоматизации. Успешная апробация системы на северных оленях, представляющих собой комплексный биологический эталон из-за экстремальной изменчивости признаков, гарантирует переносимость метода и на другие виды сельскохозяйственных животных.