Sztuczna inteligencja pozwoli uratować pszczoły

Parę dni temu obchodziliśmy, ustanowiony przez ONZ, Światowy Dzień Pszczół. Spadek populacji tych owadów stanowi poważny problem dla całej ludzkości. Według danych Greenpeace Polska pszczoły miodne i dziko żyjące odpowiadają za zapylanie roślin, które stanowią ponad 1/3 naszej codziennej diety.

Firma SAS wykorzystuje sztuczną inteligencję, analitykę oraz Internet rzeczy, aby monitorować, chronić i ratować te niezwykle pożyteczne owady.

(20 maja 2020 r.) – W samych Stanach Zjednoczonych liczba uli spada o ponad 40% rocznie. Chcąc zapobiec temu negatywnemu zjawisku, analitycy SAS opracowali nieinwazyjny sposób monitorowania w czasie rzeczywistym warunków panujących w ulach za pomocą danych akustycznych i algorytmów uczenia maszynowego. Zebrane informacje są wysyłane bezpośrednio do chmury obliczeniowej, co pozwala na stałe pomiary punktów danych w ulu i jego otoczeniu. Analizowane są dane dotyczące wagi, temperatury, wilgotności czy aktywności pszczół co pozwala na ocenę stanu ich zdrowia, poziomu stresu czy statusu królowej.

Wsłuchiwanie się w dźwięki z ula

Jedną z technologii wykorzystywanych do ratowania pszczół jest analiza akustyczna dźwięków zebranych przez mikrofony ulowe. Dzięki niej pszczelarze mogą lepiej zrozumieć procesy, które zachodzą w ulach, bez konieczności przeprowadzania czasochłonnych i zakłócających życie owadów kontroli manualnych. Technologia ta pozwala m.in. wykrywać problemy ze zdrowiem królowej, która jest kluczowa dla istnienia ula. Jej śmierć jest przyczyną pustoszenia uli w 25 do 40% przypadków. Dzięki analizie typu Robust Principal Component Analysis (RPCA) i uczeniu maszynowemu możliwe jest odróżnienie nieistotnych dźwięków od tych wydawanych przez pszczoły.

Analitycy z działu Internetu Rzeczy w SAS pracują nad bioakustycznym systemem monitorującym stan pszczół w ulu, wykorzystującym przetwarzanie sygnałów cyfrowych oraz algorytmów uczenia maszynowego. Dzięki temu pszczelarze mogą lepiej zrozumieć i przewidywać problemy oraz zmiany dotyczące kolonii, takie jak pojawienie się nowej królowej – coś czego nie byliby w stanie wykryć bez pomocy technologii. Projekt działa w oparciu o środowisko SAS Event Stream Processing oraz oprogramowanie SAS Viya. Obecnie projekt jest testowany w czterech ulach wchodzących w skład Bee Downtown w siedzibie SAS w Cary, w Północnej Karolinie.

Zrób zdjęcie pszczole

SAS współpracuje z Centrum Badań Analitycznych i Edukacji na uniwersytecie Appalachian State przy ogólnoświatowym projekcie World Bee Count. Uczestnicy są zachęcani do robienia zdjęć owadom i umieszczania ich w sieci za pomocą specjalnej aplikacji. Celem inicjatywy jest stworzenie jednej z największych i najbardziej kompletnych baz danych na temat pszczół. Informacje te są następnie zestawiane z danymi dotyczącymi plonów, opadów atmosferycznych i innych czynników mających wpływ na zdrowie pszczół, co stanowi pierwszy krok na drodze do poznania powodów dramatycznego spadku ich populacji. Dziś ogłoszono powstanie cyfrowej mapy, wykorzystującej technologię SAS Visual Analytics, przedstawiającej zdjęcia nadesłane przez uczestników akcji oraz rozmieszczenie geograficzne pszczół i innych zapylaczy co pozwala na analizę stanu ich populacji.

Analiza „tańca pszczół” pozwoli określić, gdzie zakładać ule

Głównym powodem spadku liczebności populacji pszczół jest brak dostępu do żywności ze względu na wzrost monokultury w rolnictwie. Problemem tym zajmuje się firma Amesto NextBridge, zwycięzca konkursu 2020 SAS EMEA Hackathon, którego uczestnicy mieli za zadanie prezentację projektu na rzecz zrównoważonego rozwoju wykorzystującego platformę SAS Viya. Przy współpracy z Beefutures zespół skutecznie wdrożył system automatycznie wykrywający tzw. taniec pszczół. Kiedy pszczoły znajdują dobre źródło pożywienia, wracają do ula, aby przekazać jego dokładną lokalizację. W tym celu wykonują określone ruchy zwane „tańcem pszczół” (ang. waggle dance). Dla ludzkiego oka zaobserwowanie ich jest praktycznie niemożliwe. System analizuje materiały wideo, a technologia uczenia maszynowego pozwala określić które ruchy stanowią waggle dance. Ta wiedza umożliwia pszczelarzom lepsze zrozumienie skąd pszczoły biorą pożywienie, a następnie uwzględnienie tego w procesie rozmieszczania nowych uli.

Dowiedz się więcej o analizie „tańca pszczół”.

Informacja o firmie SAS Institute

SAS Institute jest światowym liderem w zakresie analityki biznesowej oraz największym niezależnym dostawcą oprogramowania Business Intelligence. W marcu 2019 roku firma ogłosiła, że zainwestuje miliard dolarów w rozwój sztucznej inteligencji¹. Obecnie z rozwiązań SAS korzysta ponad 83°000 firm i instytucji w 147 krajach, w tym 92 przedsiębiorstwa z pierwszej setki listy 2018 Fortune Global 500. Firma istnieje od 1976 r. i zatrudnia ponad 14 000 pracowników. W Polsce SAS Institute działa od 1992 r. i jest liderem rynku zaawansowanej analityki. Rozwiązania SAS adresowane są do wszystkich sektorów gospodarki, m.in. bankowości, ubezpieczeń, telekomunikacji, energetyki, nauki, ochrony zdrowia, farmacji, przemysłu, handlu oraz sektora administracji publicznej.