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By 超神经
场景描述：蜜蜂对作物的生产影响巨大，但在近些年，蜜蜂的种群数量却在不断减少，面对这种情况，机器学习、数据分析等方法的介入，能够帮助蜜蜂避免走向灭绝的道路。
关键词：物种保护 机器学习 数据分析 Una vez hubo un dicho: "Una vez que las abejas se extinguen, los humanos sólo pueden vivir cuatro años". Se creía que esta frase era de Einstein.
¿Einstein realmente lo dijo?
¿Por qué existe tal declaración? Por supuesto que no porque no haya miel para comer. El significado de las abejas para la naturaleza y los humanos es mucho más de lo que piensas.
Además de traer miel deliciosa y nutritiva, el principal aporte de las abejas es la propagación del polen. Los polinizadores como las abejas, las aves y los murciélagos afectan al 35% de la producción mundial de cultivos y ayudan al 87% de los principales cultivos alimentarios del mundo y de muchas plantas medicinales a aumentar la producción.
Respecto a la afirmación de que "las abejas están extintas, los humanos no sobrevivirán hasta cuatro años", aunque tiene un efecto de alerta, no proviene de Einstein y su precisión también ha sido falsificada.
Pero como parte importante de la naturaleza, si faltan abejas, se desencadenará un efecto dominó en la cadena alimentaria. Los cultivos transmitidos por insectos se verán gravemente afectados y las personas pueden enfrentar escasez de alimentos y otros problemas.
En los últimos años, la supervivencia de la población de abejas se enfrenta a una dura prueba.
Según un informe del World Bee Project (WBP), el número de colonias de abejas en el mundo ha disminuido drásticamente en los últimos años, y las abejas y otros insectos polinizadores están al borde de la extinción.
Afortunadamente, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la aplicación del aprendizaje automático y otras tecnologías ha traído esperanza para la protección de las abejas.
¿Por qué se desplomó el número de abejas trabajadoras?
Una gran parte del cultivo de cultivos es inseparable del crédito de las abejas. Para cultivos como manzanas, brócoli, arándanos y cebollas, el 90% depende de las abejas.
Además, la propagación de las abejas es el 80% de las cerezas y el apio, el 65% de las sandías y ciruelas y el 45% de las mandarinas. Incluso los limones y el algodón dependen de las abejas en un 20%.
Una abeja debe recolectar 4 millones de flores y volar una distancia equivalente a cuatro veces alrededor de la tierra para recolectar un kilogramo de miel.
Pero a partir de 2006, Estados Unidos notó por primera vez que el número de abejas se había desplomado. Las abejas adultas abandonaron la colmena y luego volaron hasta la muerte. Posteriormente, Bélgica, Francia, Alemania, Holanda y otros países también descubrieron este fenómeno.
Este fenómeno de la desaparición de las abejas obreras en un gran número de colmenas y el colapso ecológico de la colonia finalmente se denominó "Trastorno del colapso de la colonia" (CCD, por sus siglas en inglés).
Según datos de la Asociación Alemana de Apicultores en 2018, más de 300 de las 560 especies de abejas en Alemania están en riesgo de extinción, y el número de colonias de abejas ha caído de 2,5 millones de colonias en 1952 a menos de 1 millón de colonias en la actualidad.
Sin embargo, la razón de la disminución repentina del número de abejas no se ha entendido completamente. Puede deberse a varios factores, como la amenaza de insectos extraños, el abuso de plaguicidas, el deterioro del medio ambiente natural y las desventajas causadas por la plantación única.
Para frenar este fenómeno, la protección de las abejas se ha ido incorporando gradualmente a la agenda. En diciembre de 2017, las Naciones Unidas designaron el 20 de mayo de cada año como el Día Mundial de las Abejas.
¿Pueden las abejas robot reemplazar a las abejas?
La reducción del número de abejas tiene el impacto más directo en el rendimiento de los cultivos. En algunos informes, algunos huertos enfrentan el problema de la polinización bloqueada y no tienen más remedio que utilizar una gran cantidad de trabajadores para que actúen como "abejas", trepando árboles frutales y polinizando manualmente con cepillos y otras herramientas.
Los trabajadores de la huerta polinizan árboles
También hay algunos investigadores a los que se les ha ocurrido la idea de "abejas mecánicas" y quieren utilizar máquinas para asumir el trabajo de las abejas.
Por ejemplo, un técnico llamado Toeijiro en Japón fabricó un dron polinizador mecánico en 2017.
Se trata de un mini-avión de 4 cm cuadrados y 15 gramos con pelo de caballo pegado en la parte inferior para simular el tronco peludo de una abeja. Se aplica una capa de gel viscoso especial sobre el pelo de caballo para ayudar a la propagación del polen.
Pantalla de polinización de drones de polen de Toeijiro
Este vehículo aéreo no tripulado logra la operación de polinización, pero la desventaja es que requiere control remoto manual y, considerando la economía y la aplicabilidad, no se puede promover ampliamente.
En 2018, científicos holandeses hicieron un trabajo similar e inventaron un robot abeja llamado DelFly, que ha mejorado enormemente la tecnología de vuelo, pero aún se limita a su uso en invernaderos.
Apariencia del robot DelFly
Aunque estos investigadores han hecho intentos interesantes, la idea de eludir a las abejas como parte del mundo natural sigue siendo poco realista.
Programa de IA que protege a las abejas
Quizás la forma más confiable es volver a la protección de las abejas. En este sentido, el aprendizaje automático puede aprovechar sus ventajas.
Se puede acceder normalmente a una aplicación llamada Bee Health Guru en teléfonos móviles, que se basa en algoritmos de aprendizaje automático y puede ayudar a los apicultores a comprender la salud de la colmena.
Varias informaciones anormales mostradas por Bee Health Guru
El principio principal de este programa es juzgar la anomalía de la colonia de abejas en función de la información sonora. Si hay un problema con el panal, producirá un sonido especial Utilice el programa para "escuchar" para encontrar la causa del problema.
Para hacer el modelo más preciso, pasaron cinco años recopilando muchos sonidos. En uso, al grabar el sonido, distingue los matices y proporciona una advertencia oportuna al apicultor.
Interfaz de la aplicación Bee Health Guru
En comparación con el juicio de los trabajadores tradicionales, Bee Health Guru puede rastrear la situación de múltiples variables, proporcionar a los apicultores información de salud de la colonia de abejas y también puede reprimir algunos factores desfavorables en el estado de gemación para estabilizar la condición de la colmena.
En la práctica, este enfoque ha demostrado ser muy eficaz, por ejemplo, puede evitar la muerte accidental de las abejas reinas y detectar la propagación de virus en la colonia a tiempo.
Crea un sistema de panal inteligente
Además, algunos equipos de investigación están estudiando y recopilando otros indicadores para revelar los datos de cambio de salud de la colmena, incluida la temperatura de incubación, la temperatura ambiental, el peso de la colmena, la humedad y el comportamiento del grupo. A través de esta información, abra el camino para proteger a las abejas.
Entre ellos, Oracle Corporation y la Universidad de Reading en el Reino Unido desarrollaron un sistema de monitoreo de panal en un estudio colaborativo El sistema incluye principalmente seis sensores inteligentes que pueden recolectar una gran cantidad de información diferente sobre el panal.
El sensor proporcionará datos sobre el sonido, la temperatura, la humedad y el peso de la miel en el panal.
Los investigadores usan información clave, como el movimiento de las alas y las huellas de movimiento, para combinar otras mediciones, como la temperatura, la humedad y la producción de miel, y luego usan algoritmos de aprendizaje automático para predecir el modelado basado en eventos históricos.
De esta forma, construyeron un sistema de gestión inteligente. El sistema puede monitorear de cerca la colonia, desarrollar modos de detección efectivos y predecir el comportamiento. Además, puede juzgar el impacto de ciertos eventos en la población de abejas y enviar advertencias de posibles amenazas a los apicultores.
El otoño pasado, Oracle implementó este sistema en panales en el Reino Unido, Australia e Israel.
Salva a las abejas, no por miel
El año pasado, el 20 de mayo fue el primer Día Mundial de las Abejas, pero muchas personas aún desconocen la existencia de esta festividad. Quizás la extinción de las abejas esté todavía muy lejos para muchas personas, pero las consecuencias de la extinción de especies se han descrito en detalle en el libro "Silent Spring".
El poeta británico Alexander Pope escribió: "No importa qué eslabón golpee en la cadena de la naturaleza, el décimo o el décimo milésimo lo romperá". Mientras protegemos a las abejas, en realidad nos protegemos a nosotros mismos. .
El uso de la ciencia y la tecnología nos permite obtener más información a partir de los datos, brindar buenas sugerencias para la cría de abejas y comprender el estado de recolección de las abejas en tiempo real, para ayudar a las abejas a desarrollarse bien y crear una ecología sostenible. sistema.
En muchos lugares, la tecnología como el aprendizaje automático solo se utiliza para buscar el bienestar de los seres humanos, pero se ha ignorado la naturaleza en la que vivimos.
La preocupación de la tecnología por el tema de la extinción de las abejas puede estar volviendo a sus raíces. Al ayudar a las especies a multiplicarse, no solo nos permite abrazar una naturaleza más completa, sino que también nos permite sentir que los seres humanos no son egoístas y solitarios en el calor de la tecnología. .
HyperNeuropedia
Memoria
bidireccional a largo-corto plazo Memoria bidireccional a largo-corto plazo
La memoria bidireccional a largo plazo a corto plazo (Bi-LSTM) es una extensión de RNN.
La capa oculta de la red neuronal convolucional bidireccional necesita almacenar dos valores, A participa en el cálculo directo y A 'participa en el cálculo inverso.
El valor de salida final y depende de estos dos valores.
La memoria a largo plazo (LSTM) es reemplazar el módulo de la capa oculta en la red neuronal recurrente con el módulo de memoria a corto y largo plazo.
El LSTM bidireccional es superior al LSTM unidireccional en el sentido de que puede utilizar la información tanto en el pasado como en el futuro al mismo tiempo, de modo que la predicción final es más precisa.
