政大大學報

AI辨識豬隻尖叫聲 警示系統防仔豬受壓迫

【記者張佳琪綜合報導】母豬在哺育小豬時,容易因未注意而將其壓迫致死。為解決此問題,國立宜蘭大學資訊工程學系教授陳懷恩和生物技術與動物科學系副教授游玉祥帶領該校學生,研發「智能化豬隻繁殖場-仔豬(註)受壓迫警示系統」,當仔豬受壓迫而尖叫時,能透過系統接收,並將仔豬受壓迫的畫面於第一時間傳送給豬場管理人員,使人員能即時抵達救援。

註:剛出生的小豬。
「智能化豬隻繁殖場-仔豬受壓迫警示系統」裝設示意圖,若發生小豬受壓迫的狀況時,團隊設計的錄影機會轉至該豬籠並拍攝記錄。 圖/陳立献提供

仔豬需要母乳哺育,因此出生後會待在母豬身旁,然而有些母豬母性不佳,容易壓迫仔豬,造成其死亡。根據財團法人中央畜產會與行政院農業委員會的資料顯示,仔豬斷奶前的死亡率為10%至25%,其中受壓迫致死的比率佔28%到46%,而根據宜大團隊推估,台灣養豬業一年因仔豬受壓迫死亡而損失約15億元。

傳統方式是由管理人員分辨豬隻叫聲,發現仔豬受壓迫後便前往處理。陳懷恩說:「傳統豬場需安排人力日夜輪班看管豬隻,判別豬隻叫聲的技術要師傅親授經驗,訓練新的人力也耗費許多時間。」他指出,現今農牧業人力短缺,需更有效率地管理,團隊組長、宜大資訊工程學系學生陳立献表示,仔豬受壓迫死亡是養豬場很大的損失,也是最迫切待解的問題。

本系統先用麥克風記錄豬隻叫聲,接著以五秒為單位切成片段,並轉換為聲波圖。結合人工智能(Artificial Intelligence, AI)辨識,若其中超過半數的聲音片段包含仔豬尖叫聲,則會被系統判別為異常。錄影機會轉至該事發地點並拍攝紀錄,即時以通訊軟體LINE通知豬場管理員。

「智能化豬隻繁殖場-仔豬受壓迫警示系統」LINE通知示意圖。警示管理員有小豬受壓迫事件發生,讓豬場能夠及時派人力前去救援。 圖/陳立献提供

陳立献說:「豬場實際的聲音跟實驗室模擬的情境不一樣,容易造成AI誤判。」團隊和福昌豬場合作,在豬場測試基礎模型後,利用收音設備記錄真實的環境音,並加以調整辨識系統模型,降低判別錯誤的機率。而他們也為降低系統成本,自行開發專用攝影機。

團隊安裝測試機器於宜蘭福昌豬場中,並由團隊自行開發的攝影機拍攝豬場內部實際情況。 圖/陳立献提供

發昌企業有限公司福昌豬場總經理楊杰說:「團隊可以透過多方蒐集更多聲音,讓判讀更為精準。」目前該系統價格偏高,若能大量生產則能降低成本,使系統更趨普及,也期盼未來此系統能夠協助減輕豬場的人力負擔。