Крошечные, но могущественные медоносные пчёлы играют решающую роль в наших экосистемах, опыляя различные растения и сельскохозяйственные культуры. Они также поддерживают экономику. В Канаде эти маленькие производители приносят миллиарды долларов в сельскохозяйственную отрасль, делая Канаду крупным производителем мёда.
Однако зимой 2024 года канадская медовая индустрия столкнулась с серьёзным кризисом. Канада потеряла более трети своих ульев, в основном из-за широко распространённого заражения клещами Varroa.
Традиционные методы борьбы с этими паразитами теперь кажутся менее эффективными, и отрасли необходим переход к интеллектуальному пчеловодству, чтобы выжить.
Исследования для разработки неинвазивного и устойчивого метода
Мы в настоящее время проводим исследования для разработки неинвазивного и устойчивого метода раннего обнаружения клещей Varroa. Наш предлагаемый подход использует искусственный интеллект (ИИ) для анализа изображений из ульев, автоматически классифицируя их на основе наличия клещей Varroa и уровня заражения.
Клещи Varroa — это крошечные паразиты, которые прикрепляются к медоносным пчёлам, питаются их тканями и передают вирусы по всей колонии. С годами эти паразиты выработали устойчивость к традиционным методам борьбы, что потребовало более агрессивных методов лечения. Однако эти методы лечения могут поставить под угрозу здоровье медоносных пчёл.
Провинции Прерий — Альберта, Саскачеван и Манитоба — являются ведущими регионами Канады по производству мёда, причём только Альберта вносит почти 40% от общего объёма производства мёда в стране.
Канада потеряла в среднем 34,6% своих пчелиных семей зимой 2024 года — на 2,4% больше, чем в предыдущем году. Инвестиции в стабильную среду и процветающую отрасль приносят более высокую отдачу. В 2023 году количество пчеловодов и пчелиных семей в Канаде увеличилось на 3,29% и 2,4% соответственно. Однако в 2024 году Канада столкнулась с 18,3% снижением производства мёда.
Предотвращение заражения клещами требует частого мониторинга ульев. Хотя своевременное обнаружение имеет решающее значение для лечения ульев, ручной осмотр занимает много времени и требует значительных трудозатрат. Более того, частый ручной мониторинг может представлять риски для здоровья и благополучия медоносных пчёл.
Роль искусственного интеллекта
Использование систем визуализации, датчиков, встроенных в ульи, методов обработки изображений и ИИ позволяет исследователям непрерывно собирать и анализировать данные из ульев для обнаружения клещей Varroa.
В этом подходе камера размещается внутри пчелиного домика для сбора изображений пчёл. Эти изображения затем передаются через Wi-Fi или Bluetooth для хранения и анализа. Нейронная сеть может быть обучена на собранных изображениях — сначала для обнаружения пчёл с помощью алгоритмов обнаружения объектов, а затем для идентификации клещей Varroa на пчёлах с помощью методов преобразования цвета.
Используя эту технологию, пчеловоды могут извлечь выгоду из автоматического мониторинга ульев. Когда система определяет уровень заражения, она также может рекомендовать эффективные методы лечения ульев. Таким образом, клещей Varroa можно обнаружить и обработать на ранней стадии, что позволяет ульям более плавно пережить зиму.
Переход к интеллектуальному пчеловодству — это стратегическое решение, которое является неинвазивным и экологически чистым, экономически эффективным и выгодным в долгосрочной перспективе. Хорошие новости заключаются в том, что исследователи из Университета Калгари и пчеловоды уже работают вместе, чтобы это произошло и сохранить сладость мёда на наших землях.