Главная » Hi-Tech » «Не верю в нейросети — верю в человеческий ум»: физик-теоретик создал для фермеров датчики половой охоты коров Ovi-Bovi

«Не верю в нейросети — верю в человеческий ум»: физик-теоретик создал для фермеров датчики половой охоты коров Ovi-Bovi

Физик-теоретик Дмитрий Широкий

Аспирантура в Дании, работа в Германии в Институте физики Общества Макса Планка и Университете им. В 2004 году физик-теоретик Дмитрий Широкий из Минска окончил физфак БГУ и после университета работал в разных странах мира. Дальше — работа в Китае в Институте передовых технологий Гуан-Чи. Фридриха-Александра. Широкий занимался вычислительной электродинамикой и исследованиями в области оптики.

Он основал частное предприятие «Распределённые сенсорные системы», которое предлагает фермам датчики для половой охоты коров Ovi-Bovi. Вернувшись в Минск, Широкий сменил сферу деятельности.

Идея

Увидев перспективную нишу на рынке, Широкий решил создать платформу для передачи данных, которая бы удовлетворяла несколько требований: дальняя связь (пять км), долгая жизнь от батарейки (десять лет) и достаточный объём передаваемой информации: «Не одно сообщение в день, а хотя бы пара в час». Изначально идея была связана с беспроводными технологиями — телеметрией.

В 2011 году я возвращался в Москву из Китая, а там мои дружки-физики мутили очередную авантюру: монтировали беспроводные датчики для столичных автопарковок.

Неделя-другая движухи с ними меня взбодрили: я увидел мир, отличный от академической среды, где я до сих пор вращался. Они как раз получили хороший заказ от московской мэрии и попросили меня помочь.

Я загорелся идеей сделать красивый инновационный бизнес в Беларуси.

Дмитрий Широкий

основатель компании «Распределённые сенсорные системы»

Сферу проекта предопределила женитьба на ветвраче. Со временем Широкий решил создать на базе телеметрической платформы минимально жизнеспособный продукт, который можно продавать и финансировать работу над платформой. Широкий окунулся в сельскохозяйственную ветеринарию и стал разрабатывать датчики половой охоты коров.

«Увидел указ президента — подумал, получу деньги»

Поэтому важная задача на ферме — правильно определить время овуляции. Продукт востребован животноводами — искусственное осеменение стоит недешёво, и каждая неудачная попытка оплодотворить корову означает лишние расходы для хозяйства. Этому способствует то, что коровы обычно демонстрируют внешние признаки половой охоты.

В крупных хозяйствах, где поголовье измеряется тысячами голов, вешают коровам на шеи датчики, которые измеряют их двигательную активность и передают данные на приёмник. В некоторых хозяйствах правильный момент определяют на глаз, где-то с помощью специальной краски или быков-пробников. Программа, проанализировав информацию и зафиксировав пик активности, сигнализирует животноводам: время пришло.

Он поставил перед собой задачу создать продукт, который бы превосходил западные аналоги по функциональности и при этом стоил дешевле. По словам Широкого, в мире около десяти крупных производителей таких датчиков.

Я делаю то же самое, но у меня одна антенна на тысячи голов за пять километров «светит». У существующих датчиков либо батарейки больше трёх лет не держат, либо всё классно, но рядом с коровником надо ставить пять антенн.

Дмитрий Широкий

€60 за штуку

При этом цена одной попытки искусственного осеменения тёлки, по словам одного из фермеров, составляет около $50. Цена белорусского датчика — €60, у израильского производителя такие же по €130.

Он предположил, что указ президента №229 от 20 мая 2013 года «О некоторых мерах по стимулированию реализации инновационных проектов» поможет ему реализовать задуманное. Сначала Широкий пытался найти государственное финансирование под проект.

Я подумал, я же такой умный, если кто-то и сможет получить эти деньги, то это буду я. В указе было написано, что гранты и ваучеры до $100 тысяч могут выдаваться под инновационные проекты без увеличения доли государства в спонсируемом предприятии. Забегая вперёд, скажу, что в рамках указа денег вообще никто не получил.

Там суммы исчисляются миллионами долларов. Есть открытые данные о том, во сколько обошлись такие разработки моим конкурентам. Из них около $30 тысяч закладывал на изготовление пресс-формы для литья корпусов датчиков (в Беларуси первоначально мне выставили счёт на €25 тысяч плюс НДС), ещё $30 тысяч — на покупку оборудования (анализатор спектра, осциллограф и другое) и столько же — на фонд оплаты труда. Я оценил стоимость проекта в $90 тысяч.

Дмитрий Широкий

«Жил в деревне, топил печку и каждый день ездил к коровам»

Условия, которые ему выдвигали, он считал несправедливыми, так что привлечь $90 тысяч не получилось. Широкому не удалось наладить отношения с инвесторами. Но изобретатель придумал, как реализовать проект с меньшими затратами.

Мы вступили в новый период развития цивилизации, когда появляются фантастические возможности для запуска хардверных проектов. Почему в итоге мне удалось сделать продукт без инвесторов?

Например, анализатор спектра — самый простой, портативный, в 2012 году, когда я начинал проект, стоил $2 тысячи. Вещи, которые раньше стоили очень дорого и были недоступны, дешевеют в десятки раз. Или векторный анализатор цепей — незаменимый прибор для отладки радиотрактов — стоил $10 тысяч, у меня не так давно появился за $500. Сейчас у меня в портфеле лежит такой за $20 — в 100 раз разница. Ключевые вещи становятся удивительно доступными.

Благодаря интернету, благодаря таким людям, как Александра Элбакян, которая ведет Sci-Hub — сайт, дающий доступ к научным статьям с дорогих мировых ресурсов, — у нас есть возможность сегодня быть на острие науки. Второй компонент — это доступность информации.

Если бы у меня не было доступа к научным журналам, я был бы слепым котёнком: сам я бы не разобрался в ветеринарии, например, не узнал бы об американском и европейском опыте внедрения сенсорных систем в животноводстве.

Дмитрий Широкий

А фонд заработной платы Широкий исключил из бизнес-плана. Также сократились расходы на пресс-форму — её в итоге изготовил минский завод «Термопласт». В тот период от Широкого ушла жена. Работая над продуктом, сначала тратил сбережения, а потом жил впроголодь.

Денег тогда уже не было, я топил печку, ел картошку с соседского огорода и каждый день ездил за три километра на ферму к своим коровам. В 2015 году я жил в унаследованном доме в деревне под Барановичами.

Я приходил туда, наблюдал за коровами, следил, как идёт сбор данных, скачивал их. Минсельхозпрод помог тем, что разрешил мне проводить испытания на любой животноводческой площадке: у меня был круглосуточный доступ на ферму. Потом дома сидел возле печки и анализировал данные в матлабе.

Дмитрий Широкий

«Не верю в нейросети — верю в человеческий ум»

Но добавленная стоимость датчика не в «железе», а в алгоритме, который позволяет правильно интерпретировать данные с акселерометра. Датчик — это плата с микросхемами и две батарейки, заключённые в пластиковый корпус.

Описывая алгоритм, Дмитрий подчёркивает, что составлял его без привлечения искусственного интеллекта, опираясь на знания по ветеринарии и статистические закономерности.

Овуляция у коров происходит примерно раз в 21 день, и с её приближением коровы проявляют беспокойство: начинают лизать других коров, запрыгивать на них, класть подбородок им на круп.

Алгоритм накапливает данные, нормирует их на среднюю характерную для этой коровы активность за прошедшие несколько суток, чтобы учесть её индивидуальные особенности. В датчике стоит акселерометр, который измеряет ускорение. Затем алгоритм нормирует на среднюю групповую активность (чтобы исключить ложные срабатывания датчика — например, в период резкого потепления), усредняет по характерному периоду охоты, и всплеск этой усредненной величины свидетельствует о наступлении охоты.

Система отправляет SMS на телефон техника-осеменителя, что определённая корова вступила в охоту, и у него есть примерно восемь часов на осеменение.

Да, нейросети — классная штука, но это не лекарство от всех болезней, не silver bullet. Я не верю в нейросети, в искусственный интеллект — я верю в человеческий ум. Мы не должны вслепую решать задачи, полагаясь на тупую вычислительную мощь.

Лишь потому, что кто-то взял на вооружение умное слово — «нейронная сеть»?
Классическая наука никогда не отстраивалась от «метода Монте-Карло», она всегда пыталась понять, как устроен мир, так почему мы сейчас должны отвергать эту методологию?

Дмитрий Широкий

Первая коммерческая партия

В ходе реализации проекта к Широкому подключились живущий в Швейцарии программист Николай Федоркевич и Никита Пастухов — промышленный дизайнер, который сконструировал и построил литьевую машину, пригодившуюся для прототипирования и серийного производства датчиков первой коммерческой партии.

Некоторое количество датчиков ушло на ферму в Швецию, ещё 460 штук по тендеру купили агрокомбинат «Ждановичи» и сельхозпредприятие «Городея». В 2017 году Широкий выпустил первую коммерческую партию в 500 датчиков. Там продукт прошёл обкатку, продемонстрировав точность алгоритма, дальность связи и обнаружив несовершенство корпуса.

Изобретатель до сих пор разбирается с последствиями ошибки — на ферме агрокомбината «Ждановичи» оказалось 38 неработающих датчиков.

Эксплуатация системы в реальных условиях вскрыла одну проблему — постоянные сотрясения датчика приводили к разбалтыванию батареек в отсеках, в результате обрывалась пайка идущих к батарейкам проводков.

Проблема легко устранимая, но всё же это мешок датчиков, и этот мешок люди видят, так что ситуацией я недоволен. Сейчас конструкцию корпуса доработали, батарейки болтаться не будут.

Но на самом деле просто чудо, что это была единственная обнаруженная проблема — на фоне отличной радиосвязи, высокой эффективности алгоритма, успешной зимовки приёмников под открытым небом.

Дмитрий Широкий

«Сельское хозяйство — крутая область для техногика»

Свидетельством успеха он называет рост оплодотворяемости коров в «Городее». Широкий считает нормальным поломки в процессе запуска нового продукта. И дело не только в продуктивности животных, но и в продолжительности их жизни, уверен Широкий.

На корову уходит много спермодоз, удлиняется межотёльный период. У нас ужасная статистика по оплодотворяемости. Жалко животных.

Если внедрить систему, которая будет показывать время овуляции и корову будут вовремя осеменять, то средняя продолжительность её жизни и среднежизненная дойность возрастут. Когда корова раз за разом не может забеременеть, её выбраковывают и сдают на мясо.

Дмитрий Широкий

Директор по производству молочной фермы в Тульской области лично приехал в Минск посмотреть, как работает система Широкого. После доработки корпусов датчиков Широкий собирается масштабировать проект — фермеры интересуются продуктом.

Широкий считает, что достиг большой цели — создать платформу передачи данных.

Не так давно поехал с тремя датчиками на ферму в «Городее» и там повсюду гулял, в том числе внутри железобетонного здания. Платформу я создал. Я получил 100% передачу данных при фантастической энергоэффективности. В 5,1 км от антенны приём был абсолютно без сбоев. Было бы с кем эти многочисленные приложения мутить. И если эта платформа работает в суровых фермерских условиях (плата падает в навоз, достаёшь — работает), то для таких «детских» приложений, как передача данных со счётчиков ЖКХ в границах квартала, она тем более будет работать.

Автоматизация управления системами с биокомпонентами — это совсем другой уровень. Живые объекты сложнее неживых. В чём тут задача? Возьмём дистанционный сбор данных с приборов учёта. И в базу данных записывать. Да регулярно передавать по радио циферки с прибора: расход столько-то кубов. А у нас — коровы, они неизмеримо сложнее.

Как обрабатывать на сервере, чтобы полезную метрику построить.
Надо определить, какие вообще данные собирать, как собирать, как обрабатывать их на уровне оконечных устройств, на коровах.

Во-первых, сложность увлекает сама по себе — так человек устроен. А зачем нам сложность? Во-вторых, сложность задач, решаемых малой командой, стартапом, является наилучшей защитой получаемых решений от копирования конкурентами.

Стратегия победы — выкатывать нетривиальные, эффективные и трудновоспроизводимые решения сложных задач.
Оформлять патенты, нанимать юристов, вступать в игру по корпоративным правилам — значит, стать на путь поражения.

Дмитрий Широкий

#офлайн


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Tesla выдаст рабочим своих заводов футуристичные очки дополненной реальности

Ранее сотрудники заводов использовали Google Glass, но они не соответствовали многим стандартам качества. Компания Tesla планирует внедрить новые методы работы. И для этого создает с нуля футуристические очки дополненной реальности с массой интересных функций, которые должны ускорить процесс производства и ...

Басков в роли яблока и Киркоров в образе Снежной королевы: самые странные рекламные ролики 2018 года по версии агентств

Басков в роли яблока и Киркоров в образе Снежной королевы: самые странные рекламные ролики 2018 года по версии агентств — Маркетинг на vc.ru Свежее Вакансии Написать Уведомлений пока нет Пишите хорошие статьи, комментируйте,и здесь станет не так пусто Войти Креатив ...