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百度大脑工程师给流浪猫建了一栋智能的楼

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春节将至,江湖传言百度大脑工程师晚兮近来做出一系列令人费解的行为:平时不出门在家里敲敲代码,倒腾电子产品就算了,最近开始还老去医院拍摄病猫的照片,回来就在电脑上一张一张地涂涂画画。

难道是家人催婚太紧,心理压力过大?没想到,几个月后,他魔术般地变出一个为流浪猫搭建的智能猫窝。

原来,收集照片和标注都是为了用AI打造智能猫窝的 “刷猫脸进门”、“病猫识别“和“绝育识别”三大智能功能。流浪猫只需要“刷脸”就可以进入猫窝,获得温暖的住处和食物。同时,入口处摄像头还能识别出流浪猫是否患病、绝育,在第一时间通知流浪猫救助志愿者,进行有效救助。

充满AI的猫窝

在冬天,寒冷和食物是流浪猫生存面临的最艰巨问题。据统计,每到冬天,能成功战胜寒冷活下来的流浪猫只有40%左右,也就是说,当冬季过去,10只流浪猫里能看到来年春暖花开的只有4只!

寒冷的冬天里,流浪猫很难找到安全地方取暖,不少流浪猫都喜欢往车轮胎钻。一天早上,晚兮刚准备启动汽车,就听到车轮毂里有猫咪的叫声,本就是铲屎官的他对这种奶猫的叫声特别敏感,下车一看着实吓了一跳,自己差点就成了“凶手”。

食物和水是另一大难题。流浪猫救助者鱼皮莎每天都会去照顾家附近的流量猫,然而,给猫咪们放置的水在户外一会儿就会结成冰,10年来她一到冬天就一直坚持每天至少换3-4次水来保证猫咪们有水喝,天气更冷的时候还要给临时搭的猫窝放些暖宝宝才行。

鱼皮莎照顾流浪猫的丰富经验给晚兮搭建智能猫窝贡献出了很多建设性的意见。在他们看来,智能猫窝首先是要给流浪猫一个温暖的家。为此,智能猫窝里安装了智能温湿调节系统,当室内温湿平衡出现异常时,后台会对新风系统和恒温系统做出有效反馈,进而自动控制猫窝内部温湿度平衡,而整个猫窝的温度也是保持在猫体感温度的最佳状态(27度左右)。猫窝里会定时投喂水和食物,很大程度上解决了流浪猫冬天没地方取暖、因结冻无法喝水进食的等问题。

确认过你的脸,你是猫

温暖舒适只是智能猫窝的基础。由于猫窝都是根据猫咪的习性设计,投喂猫咪的食物,那么猫窝能成功投入使用的核心便是:如何使猫咪能够自由出入,而其他动物不会误入?

晚兮想到了百度大脑AI开放平台上的动物识别技术,把它用在了猫窝的门禁上,AI加持的智能摄像头能够准确识别174种不同种类的猫咪,实现了”刷猫脸进门“这项功能。当流浪猫来到猫窝门口,就能直接“刷脸”开门。

摄像头特意采用了高清夜视智能摄像头,即使是在晚上,也能实现智能移动检测,在三秒内就能判断该区域是否有猫。因为流浪猫极其敏感,晚兮在设计门的时候也是受了一些挑战。理论上来看,门应设置在第一个洞口,但是后来发现流浪猫一看见门打开的动作就立马逃离现场,晚兮这才想办法给猫咪们加一个“玄关”,即把正门放在第二个洞口,当猫经过第一个上方带有摄像头的洞口时,相隔半米之外的门就会打开,而中间的红外感应感知到猫咪穿过门了,第二个洞口的门才会关上。

隔空“问诊”

在解决流浪猫基本生存问题后,智能猫窝还能辅助流浪猫救助。调查发现,很多流浪猫因为患病得不到及时治疗,往往活不过2年,而对于很多人来说,流浪猫的存在也会带来很多问题,例如,流浪猫在交配时候的叫声会扰民,一些流浪猫会在干净的车上留下脏乱的脚印。因为这些原因,流浪猫即使能自己熬过寒冬,或许也躲不过伤害。

由此,智能猫窝设计了“病猫识别”、“绝育识别”功能。晚兮创建了2个图像分类模型,通过训练学习病猫的图片数据,目前可以识别包括猫口炎、猫鼻支、猫皮肤病、猫外伤4种常见病猫识,同时通过训练流浪猫打耳标图片,实现识别猫是否绝育。

当摄像头上传数据后,300毫秒内就可以判定猫是否生病或者绝育,周围的志愿者将会收到相关消息通知,从而让生病的猫得到有效救援,记录下没有绝育的猫。相比传统肉眼碰巧识别猫是否绝育,这种方法更有利于对流浪猫进行高效、科学救助。

要实现“病猫识别”、“绝育识别”这两大定制功能,不仅要收集大量患病流浪猫和绝育流浪猫打耳标的图片数据,并进行标注,还要用深度学习来训练模型。用传统的构造深度学习算法模型的方式来做,整个流程至少要花几个月时间。而作为百度工程师,晚兮日常工作就已经很饱和,他是如何快速实现这两大亮点功能的呢?

据晚兮透露,他的秘密武器是百度定制化训练与服务平台EasyDL,这是一个零算法基础也能定制高精度AI模型的平台,也是百度大脑的明星产品。其采用全球领先的AI Workflow引擎,底层基于PaddlePaddle高性能分布式深度学习训练框架、以百度自有大规模数据集预训练模型为基础,利用深度优化后的transfer learning算法,并通过Auto Model Search和Early Stopping等策略,将创建深度学习模型的过程自动化,即便没有代码能力的用户,也可以通过简单上传数据样本获得高精度深度学习模型。由此,在收集完图片数据后,利用EasyDL实现这一套流浪猫“病猫识别”和“绝育识别”的算法只花了晚兮大概半天的时间。据晚兮介绍,在猫窝落地后,还会根据采集到的流浪猫实地照片,进行第二次模型迭代。

流浪猫过大年

热爱代码的晚兮,大部分的时间都贡献给了键盘和屏幕。同为爱猫人士,他很羡慕鱼皮莎这样的志愿者,能花费很多时间和精力去照顾流浪猫,而自己只能在外出路上偶尔碰到流浪猫时照看它们。他曾无数次问自己,敲代码究竟有什么用?

从智能猫窝想法诞生,到搭建成功付诸使用,晚兮心里的答案越来越明晰:每个人跟世界接触的方式都不一样,而他所要坚信的是技术可以让这个世界更温暖,更美好。

从智能猫窝中我们看到,“刷猫脸进门”让专属猫窝成为可能,同时,智能猫窝遵循流动、开放式管理流浪猫的办法,相比传统收容所做法更加有效利用了猫咪收容空间,不集中、开放的管理方式也更有利于利用广大志愿者及群护资源,更有效、精准地保护需要救援的猫,类似“共享”猫窝概念。

在和晚兮一起搭建好智能猫窝之后,志愿者鱼皮莎也感受到科技让公益更加温暖,自己不再是一个人单打独斗。她谈到,“做公益一定不是个人英雄主义,一个人的力量是绝对没有办法完成这件事的,希望更多的人能一起来努力,一起让这个世界变得更美好。

年关将至,为了让流浪猫们也能“过年“,百度公益还将联合百度大脑、北京领养日在微博上发起除夕夜请流浪猫吃大餐活动,当用户参加互动达到一定数目时,将在除夕之夜捐出10万顿由猫粮和鱼肉罐头搭配的除夕大餐,并由北京领养日分发给全国10个城市的动物救助机构。

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