Старший научный сотрудник лаборатории «Нейрокогнитивные автономные интеллектуальные системы» КБНЦ РАН Аслан Заммоев разработал проект «Умного ошейника» - устройства, позволяющего дистанционно управлять поведением крупного рогатого скота, стимулируя его к выполнению нужных хозяину действий.
Идея разработки возникла у него около четырёх лет назад, когда он по дороге из Ташлы-Талы увидел пасущийся домашний скот и пришёл к интересному выводу: рассмотреть животное как кибернетический организм, с которым можно вести диалог, взаимодействуя с ним посредством считывания данных о его эмоциональном и физиологическом состоянии и прочих параметрах.
-А если у нас будет интеллектуальная система, способная эти данные полноценно распознать, то, с учётом тех хозяйственно-значимых моделей поведения, которые ожидаются от животного и целей, ради которых оно содержится, эта система могла бы стимулировать животное к такому хозяйственно-значимому поведению, - рассказывает учёный.
Замысел сводится примерно к следующему: все животные так или иначе поддаются дрессировке. Мозг и нервная система устроены так, что могут воспринимать информацию и использовать её в своей модели поведения. Вопрос в том, как вмешаться в этот процесс, начать управлять животным, чтобы оно выполняло не просто трюки, как это бывает при цирковой, например, дрессировке, а хозяйственно-значимые действия: подходило вовремя к доильному аппарату или на кормление, шло на водопой, не выходило за пределы отведённого для выпаса участка.
-Важно также отметить, что мы должны действовать не методом кнута или пряника, а добиться информационного взаимодействия, посылая животному сигнал, воспринимаемый им как информацию, учитывающую потребности самого животного, - подчёркивает Аслан Заммоев. - Тогда мы не причиним ему сильного дискомфорта, и оно будет чувствовать себя естественно.
Вскоре учёные приступили к реализации. Уверенности им придавал тот факт, что аналогичные системы в мире уже получают практическую реализацию и применяются. Конечная цель – реализовать проект в качестве элемента концепции «Умная ферма», в рамках которой животные могли бы обслуживаться роботизированным комплексом без участия человека.
-В наступившую эпоху четвёртой промышленной революции, так называемую эпоху технологий «Индустрия 4.0», в сельскохозяйственном производстве актуальность приобретают «умные» технологии, которые через глубокую и высокоинформативную обратную связь с биологическими объектами позволяют эффективно управлять всем производством, исключая практически все рутинные операции, ранее выполнявшиеся человеком, - говорит Аслан Заммоев. – Это совершенно новый подход к оснащению животноводческих ферм. Основана «Умная ферма» как раз на взаимодействии системы искусственного интеллекта с каждой особью крупного рогатого скота с помощью носимого устройства – умного ошейника.
Путь к практическому воплощению идеи «умного ошейника» был достаточно долгим. К работе подключились узкие специалисты: биологи, зоотехники, животноводы. В итоге учёные создали прототип прибора, который через мобильный интернет связывается с сервером, осуществляющим мониторинг состояния животного, и формирует соответствующий управляющий сигнал, стимулирующий животное к тому или иному действию.
-Механизм этого воздействия предполагается либо механический – почёсыванием либо покалыванием – либо аналогичный, но совмещённый с электростимуляцией, - рассказывает автор проекта. - Выбрать какой-либо конкретный мы сможем только опытным путём: надо определить, какой из них будет наиболее приемлемым для животного и при этом будет давать нужный эффект. Задача – в налаживании определённой связи между животным и человеком, разработке соответствующего языка для этого, выработке умения интерпретировать состояние животного, оценивать степень оказываемого нами на животное воздействия, понимать, что оно животным принимается. Для этого мы должны перейти к работе непосредственно с животными. Пока мы к этому не приступили.
В остальном идея уже технически проработана, создан первый экземпляр-прототип, есть наработки по реализации аппаратно-программного обеспечения.
Устройство представляет собой ошейник с застёжкой и тремя модулями: одним сверху и двумя по бокам, блока управления с модулем связи. Снизу – аккумулятор с солнечной батареей.
--С их помощью мы можем дистанционно оказывать воздействие на животное, и мониторить данные о его состоянии: физической активности, сердцебиении, работе жевательных мышц, положении тела и головы, - говорит Аслан Заммоев. – Получив эти данные, мы поймём, что животное пора доить, определим момент, когда на него можно воздействовать и направим к доильному аппарату, причём к тому, где нет других животных. Это полезно в том числе и в плане оптимальной нагрузки на оборудование. В качестве воздействия мы в нашем устройстве пока используем покалывание и почёсывание. Для этой цели каждый модуль снабжён несколькими небольшими шипами с сервоприводом. Насколько такой вид воздействия окажется подходящим опять-таки ещё предстоит определить: возможно, животное окажется к нему невосприимчивым. Пока я предлагаю комбинированный вариант: мягкое почёсывание как успокаивающее воздействие, а резкое покалывание – как стимулирующее.
Учёный говорит, что по мере испытаний «умного ошейника» в действии ряд параметров, возможно, придётся изменить. Это касается, к примеру, размера шипов. Есть вероятность, что придётся немного доработать и в части энергобеспечения.
Почему-то людям кажется это некоторой экзекуцией, - признаётся учёный. – Между тем специалисты-животноводы утверждают, что такого воздействия животное вообще не заметит. То есть однозначного ответа на этот вопрос пока нет. Но мы его получим, как только приступим к соответствующему этапу исследовании.
Однако здесь учёные столкнулись с некоторой пассивностью инвесторов, не слишком желающих инвестировать в развивающиеся, а не уже готовые разработки. Между тем, со временем возможность внедрить перспективную отечественную разработку может быть окончательно упущена. Впрочем, надежды учёные не теряют, поскольку инновационное мышление постепенно выходит на передовые позиции. Поэтому работа над «Умным ошейником» продолжается.
