畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)復(fù)雜數(shù)據(jù)的應(yīng)用與發(fā)展

文│林渝橋 劉媛媛（山東省榮成市夏莊畜牧獸醫(yī)站）

畜禽養(yǎng)殖業(yè)是農(nóng)業(yè)的重要組成部分，對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和食品供應(yīng)鏈具有重要作用。然而，由于養(yǎng)殖環(huán)境復(fù)雜、動(dòng)物數(shù)量龐大，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)也成為動(dòng)物疾病流行和病原微生物傳播的重要場(chǎng)所，對(duì)畜禽健康和人類健康構(gòu)成威脅。流行病學(xué)調(diào)查和檢疫流調(diào)是控制動(dòng)物疾病的重要手段，然而，當(dāng)前養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)據(jù)環(huán)境復(fù)雜，數(shù)據(jù)不完整、不準(zhǔn)確。隨著現(xiàn)代大數(shù)據(jù)科學(xué)的興起，為解決該問題提供了新的研究途徑。筆者介紹了畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)復(fù)雜數(shù)據(jù)的來源方式和獲取方法，分析了現(xiàn)有檢疫流調(diào)技術(shù)的弊端，并提出了一些基于數(shù)據(jù)科學(xué)思維的檢疫流調(diào)策略，包括數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)方法。同時(shí)，筆者還探討了目前畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用。從建立大數(shù)據(jù)平臺(tái)、進(jìn)行模型訓(xùn)練到應(yīng)用場(chǎng)景等方面進(jìn)行了論述，并對(duì)未來畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

一、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)復(fù)雜數(shù)據(jù)的來源方式和獲取方法

畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)據(jù)的來源方式多種多樣，主要用于疫情監(jiān)測(cè)和疫情防控。其中，政府部門主要通過下屬獸醫(yī)機(jī)構(gòu)和防疫站等單位進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和整理，而企業(yè)和農(nóng)戶則通過養(yǎng)殖場(chǎng)的管理軟件、傳感器設(shè)備、動(dòng)物耳標(biāo)等方式獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。此外，一些研究機(jī)構(gòu)還會(huì)開展數(shù)據(jù)采集和調(diào)查工作，通過訪談、問卷調(diào)查等方式獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，不同類型的數(shù)據(jù)來源包括人工記錄、自動(dòng)記錄和非結(jié)構(gòu)化記錄，如視頻監(jiān)控。其中，人工記錄包括員工的日常記錄和管理數(shù)據(jù)，自動(dòng)記錄包括傳感器和儀表設(shè)備記錄的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。這些記錄包括了飼料種類、動(dòng)物品種、飼養(yǎng)密度、疫苗接種和投藥記錄等，這些數(shù)據(jù)不僅多而且形式各異，難以進(jìn)行處理和應(yīng)用。為了解決這個(gè)問題，可以利用物聯(lián)網(wǎng)或傳感器技術(shù)自動(dòng)采集和記錄數(shù)據(jù)。通過自動(dòng)化記錄和提供數(shù)據(jù)，可以大大減少人為干預(yù)，提高記錄的準(zhǔn)確性。此外，針對(duì)非結(jié)構(gòu)化記錄，比如視頻監(jiān)控，也可以采用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行處理和分析。這些方法都可以大大簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的獲取和處理過程

二、現(xiàn)有檢疫流調(diào)技術(shù)的弊端

在畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的疫情檢疫流調(diào)工作中，傳統(tǒng)的方法主要依賴于獸醫(yī)人員的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)等方式進(jìn)行疫情診斷和判斷。但是這種方法存在信息獲取成本高、調(diào)查時(shí)間長(zhǎng)、經(jīng)驗(yàn)依賴性強(qiáng)等弊端，且容易受到不確定性因素影響，導(dǎo)致排查效率低下?，F(xiàn)有的檢疫流調(diào)技術(shù)也存在問題和弊端。其中，數(shù)據(jù)收集可能存在不完整或錯(cuò)誤的情況，有些人可能會(huì)隱瞞自己的旅行史或接觸史，而一些地區(qū)的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)可能存在漏洞。人工管理大量的人員信息也存在困難，容易造成信息處理的瓶頸問題，使得流調(diào)無法及時(shí)完成或結(jié)果不準(zhǔn)確。此外，檢疫流調(diào)的識(shí)別難度很大，因?yàn)椴《緮y帶者沒有特定的標(biāo)志和癥狀，可能會(huì)存在很多假陰性的情況。病毒也有潛伏期，在這期間可能會(huì)傳播病毒，但檢測(cè)不出來。在數(shù)字化管理的檢測(cè)流調(diào)技術(shù)中，個(gè)人隱私泄露和數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)成為一個(gè)大問題。為了解決誤判和漏報(bào)等問題，需要采取一些措施，例如提高數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)技術(shù)人員和公眾的培訓(xùn)和教育。

三、基于數(shù)據(jù)科學(xué)思維實(shí)現(xiàn)檢疫流調(diào)的策略

正常情況下，養(yǎng)殖場(chǎng)的動(dòng)物數(shù)量眾多而繁雜。如果疫病出現(xiàn)，檢測(cè)和監(jiān)測(cè)將變得更為復(fù)雜。因此，為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的疫情檢測(cè)和及時(shí)的疾病控制，需要利用各種技術(shù)手段來進(jìn)行現(xiàn)代化的疫情檢測(cè)和流行病學(xué)調(diào)查。在養(yǎng)殖場(chǎng)疫情檢測(cè)和流行病學(xué)調(diào)查中，數(shù)據(jù)的復(fù)雜性是不可避免的問題。數(shù)據(jù)的復(fù)雜性包括但不限于以下幾個(gè)方面：養(yǎng)殖場(chǎng)動(dòng)物數(shù)量眾多，種類復(fù)雜；檢測(cè)方法煩瑣且無法即時(shí)處理；采集到的數(shù)據(jù)中存在噪聲和誤差等。

另外，由于養(yǎng)殖場(chǎng)所處的環(huán)境條件和管理情況不同，會(huì)導(dǎo)致不同養(yǎng)殖場(chǎng)的數(shù)據(jù)存在大量的差異，例如動(dòng)物品種、飼養(yǎng)密度、糞便清理頻率、飼養(yǎng)環(huán)境、飼料成分等因素都會(huì)對(duì)疫情的傳播和流行產(chǎn)生影響。因此，對(duì)于養(yǎng)殖場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析更加復(fù)雜，需要運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和技能。針對(duì)這些問題，可以通過新技術(shù)和工具來協(xié)助檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。例如，數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)可以用于養(yǎng)殖場(chǎng)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，以預(yù)測(cè)未來的流行趨勢(shì)，為防控疫情提供可靠的預(yù)測(cè)和決策依據(jù)。同時(shí)，可以利用物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等技術(shù)手段實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖場(chǎng)的數(shù)據(jù)，通過快速處理和分析，實(shí)現(xiàn)高效的疫情監(jiān)控和預(yù)警。

為了更好地解決畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的檢疫流調(diào)問題，提高檢疫效率和準(zhǔn)確性，可以采用數(shù)據(jù)科學(xué)思維實(shí)現(xiàn)檢疫流調(diào)。具體策略包括以下幾個(gè)方面。

1.數(shù)據(jù)預(yù)處理。由于養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)據(jù)環(huán)境復(fù)雜，數(shù)據(jù)的不完整性和不準(zhǔn)確性是數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)分析中的主要問題。因此，在數(shù)據(jù)挖掘和分析前，需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)去重、數(shù)據(jù)變換、缺失值處理等操作，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度。

2.數(shù)據(jù)挖掘。數(shù)據(jù)挖掘是從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱藏在其中的規(guī)律和趨勢(shì)的過程。在養(yǎng)殖場(chǎng)中，可以利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，以預(yù)測(cè)未來的疫情風(fēng)險(xiǎn)和流行趨勢(shì)，在疫情管理和預(yù)防控制中起到重要作用。

3.機(jī)器學(xué)習(xí)。機(jī)器學(xué)習(xí)是通過讓機(jī)器自動(dòng)學(xué)習(xí)和適應(yīng)各種數(shù)據(jù)模式和規(guī)律的技術(shù)。在養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中，可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)疫情進(jìn)行診斷和預(yù)測(cè)，包括分類、回歸、聚類等模型的構(gòu)建和分析，以提高疫情檢測(cè)和判斷的效率和準(zhǔn)確性。

4.人工智能。人工智能是一種模擬人類智能行為的技術(shù)。在養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中的主要應(yīng)用包括自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)。其中，自然語(yǔ)言處理可以對(duì)人類語(yǔ)言進(jìn)行解析和處理，從而提高對(duì)疫情數(shù)據(jù)的理解和分析。圖像識(shí)別則可以識(shí)別出圖片中的動(dòng)物、環(huán)境等信息，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和檢疫流調(diào)提供支持。而深度學(xué)習(xí)則是一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，在養(yǎng)殖場(chǎng)中可以利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的疫情預(yù)測(cè)和判斷。

四、目前畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用

目前，人工智能技術(shù)在養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。為了更好地解決畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的檢疫流調(diào)問題，提高檢疫效率和準(zhǔn)確性，采用數(shù)據(jù)科學(xué)思維實(shí)現(xiàn)檢疫流調(diào)是非常重要的。具體策略包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等方面。其中，大數(shù)據(jù)平臺(tái)的構(gòu)建是基礎(chǔ)，可以支持流行病學(xué)調(diào)查和疫情防控的全過程管理。模型訓(xùn)練是至關(guān)重要的一步，可以通過數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，建立相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型，提高疫情檢測(cè)和預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。人工智能技術(shù)在養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中的應(yīng)用涉及諸多場(chǎng)景，如疫情預(yù)測(cè)、疫情監(jiān)控、疾病診斷和檢測(cè)等，可對(duì)疫情的發(fā)生、傳播和治療進(jìn)行全方位的管理和分析。在未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人工智能技術(shù)在養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中的應(yīng)用前景將會(huì)更加廣闊。

五、未來畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，未來畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)將會(huì)呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)。

1.產(chǎn)業(yè)升級(jí)。隨著信息化技術(shù)和數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖業(yè)將向數(shù)字化、精細(xì)化和智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式將會(huì)被更加高效、環(huán)保、低能耗的新養(yǎng)殖模式所取代，數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)將會(huì)成為畜禽養(yǎng)殖進(jìn)一步升級(jí)的核心驅(qū)動(dòng)力量。

2.數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)共享是促進(jìn)數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重要方式。隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的數(shù)字化、信息化、智能化，數(shù)據(jù)的共享和開放將會(huì)得到廣泛的推廣和應(yīng)用，加速疫情診斷和預(yù)測(cè)的速度和準(zhǔn)確性。

3.技術(shù)創(chuàng)新。數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和拓展，將會(huì)為畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)提供更多、更廣、更深入的技術(shù)支撐，包括量子計(jì)算、區(qū)塊鏈、人機(jī)交互等新技術(shù)的應(yīng)用，將進(jìn)一步拓展數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域。

4.智能化應(yīng)用。未來，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的智能化應(yīng)用將會(huì)成為數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的重要方向。借助人工智能技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的檢疫流調(diào)將會(huì)實(shí)現(xiàn)更加高效、精準(zhǔn)、可持續(xù)的管理，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)的快速、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。

六、結(jié)語(yǔ)

畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的檢疫流調(diào)是保障動(dòng)物健康和保障人類食品安全的重要工作。數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為解決養(yǎng)殖場(chǎng)的數(shù)據(jù)管理和疫情預(yù)測(cè)方面提供了新的思路和手段。在未來，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)檢疫流調(diào)中數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用將更加廣泛、深入和高效，將為畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展和人類食品安全做出更大的貢獻(xiàn)。