{"id":158,"date":"2023-10-16T10:05:47","date_gmt":"2023-10-16T08:05:47","guid":{"rendered":"https:\/\/iasapiens.com\/blog\/?p=158"},"modified":"2023-11-14T15:09:12","modified_gmt":"2023-11-14T14:09:12","slug":"vision-computer-porcino-transformers-convolucionales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.iasapiens.com\/blog\/vision-computer-porcino-transformers-convolucionales\/","title":{"rendered":"Libro blanco de la Inteligencia Artificial en el Sector porcino. Casos de uso: Vision computer, redes convolucionales y transformers (Parte 5.4)"},"content":{"rendered":"<p><em>Este art\u00edculo es el quinto de una serie de art\u00edculos publicados por la startup <a href=\"https:\/\/www.iasapiens.com\/\">IA Sapiens<\/a> dedicada a explicar qu\u00e9 es la <strong>Inteligencia Artificial en el sector porcino<\/strong>.\u00a0<\/em><\/p>\n<p>La explosi\u00f3n de casos de uso de <strong>vision computer en el sector porcino<\/strong> es realmente notable. Pr\u00e1cticamente no hay parte de la <strong>cadena de valor porcina<\/strong> en la cual no se est\u00e9 comenzando a usar el Vision Computer para algo. S\u00ed que es necesario tener en cuenta aqu\u00ed, que el Vision Computer es una tecnolog\u00eda muy potente pero que todav\u00eda est\u00e1 en fase de maduraci\u00f3n, y que algunas de sus aplicaciones presentan riesgos notables. Mi recomendaci\u00f3n es que hay que mantenerse muy interesado en este tipo de casos de uso y probar las tecnolog\u00edas ya disponibles, pero ser realistas respecto a los objetivos que se pueden conseguir en el corto, medio y largo plazo con estos sistemas. Ejemplo de <strong>casos de uso de Vision Computer en porcino<\/strong>:<\/p>\n<ul>\n<li>Recuento celular en aplicaciones gen\u00e9ticas<\/li>\n<li>Recuento seminal<\/li>\n<li>Estudio de comportamiento (cerdos levantados, sentados, agresivos, &#8230;)<\/li>\n<li>Estimaci\u00f3n de peso para estrategias de shipping\/marketing\/env\u00edo a matadero<\/li>\n<li>Recuento en carga y descarga<\/li>\n<li>Detecci\u00f3n de contaminaci\u00f3n en cebo o matadero<\/li>\n<li>Detecci\u00f3n de lesiones pulmonares<\/li>\n<li>Clasificaci\u00f3n de producto en despiece<\/li>\n<li>Detecci\u00f3n de fallos de loncheado<\/li>\n<\/ul>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-161\" src=\"https:\/\/iasapiens.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/computer-vision-livestock-pigs-245x300.png\" alt=\"\" width=\"311\" height=\"381\" srcset=\"https:\/\/www.iasapiens.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/computer-vision-livestock-pigs-245x300.png 245w, https:\/\/www.iasapiens.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/computer-vision-livestock-pigs.png 734w\" sizes=\"(max-width: 311px) 100vw, 311px\" \/>Como podemos ver, la lista es enorme y no para de aumentar. Sin embargo, me voy a centrar en uno de mis preferidos, por lo burbujeante de su literatura cient\u00edfica y el r\u00e1pido desarrollo que ha tenido en los \u00faltimos 6 meses, que es la <strong>monitorizaci\u00f3n de cebos de engorde mediante vision computer<\/strong>. Nos puede servir como ejemplo este paper de Junio del 22, que a la velocidad que va este sector se puede considerar casi obsoleto. En \u00e9l se propone monitorizar unos cerdos de engorde mediante una c\u00e1mara con profundidad espacial. O sea, una c\u00e1mara que aparte de la imagen nos dice como de lejos est\u00e1 cada pixel de la misma. Es una c\u00e1mara bastante cara! Otra aproximaci\u00f3n m\u00e1s normal en el sector es usar una c\u00e1mara bastante m\u00e1s barata, y aplicar t\u00e9cnicas avanzadas de IA que permiten conseguir los mismos resultados: que nuestro modelo entienda la escena que est\u00e1 viendo en 3 dimensiones, aunque la c\u00e1mara s\u00f3lo tenga 2 dimensiones.<\/p>\n<p>Otro punto importante del articulo es que aspira a la identificaci\u00f3n individual de los cerdos. Hay aplicaciones\u00a0 de Vision Computer que por ejemplo hacen estimaciones a nivel de cuadra, pero las m\u00e1s potentes aspiran a la trazabilidad individual. Una vez centrados en este objetivo, hay estrategias muy variadas para conseguir <strong>identificar un cerdo individualmente mediante vision computer<\/strong>. Los autores de este paper utilizan una serie de combinaciones de crotales para ello.<\/p>\n<p>Una vez aplicadas estas t\u00e9cnicas, la IA nos puede ayudar de varias maneras. Por ejemplo, llevar un seguimiento de cu\u00e1ndo los cerdos est\u00e1n de pie o tumbados, que aunque sorprenda, tiene muchas aplicaciones. Contar los metros recorridos por animal al d\u00eda (esta es realmente dif\u00edcil). Ayudar a estimar el peso a nivel grupal o individual, lo que puede tener un impacto importante en las <strong>estrategias de shipping<\/strong>. Detectar un manejo inadecuado. Predecir brotes epidemiol\u00f3gicos. Detectar cu\u00e1ntos cerdos hay sonriendo en un momento dado (es broma, los cerdos no sonrien, pero s\u00ed que tienen emociones y tambi\u00e9n se pueden medir!). En fin, con un poco de imaginaci\u00f3n las<strong> aplicaciones del vision computer en el sector porcino<\/strong> son infinitas.<\/p>\n<p>Hablemos un poco de c\u00f3mo se construye un algoritmo de vision computer, para entender en qu\u00e9 tipo de proyecto entramos. Los proyectos de vision computer son de los m\u00e1s dif\u00edciles que se pueden hacer en inteligencia artificial, y el sector porcino a\u00f1ade una dificultad especial por las condiciones experimentales (par\u00e1sitos que ocluyen las c\u00e1maras, suciedad, part\u00edculas suspendidas, agua que afecta a las instalaciones, p\u00e9rdidas de corriente o de internet&#8230;). Recordemos de art\u00edculos anteriores que para construir un algoritmo primero gener\u00e1bamos un conjunto de datos, luego entren\u00e1bamos nuestro modelo, y luego lo despleg\u00e1bamos y utiliz\u00e1bamos en la fase de scoring.<\/p>\n<p>Recolectar un conjunto de datos de vision computer es una tarea verdaderamente dif\u00edcil, pues queremos que est\u00e9n representados cerdos peque\u00f1os, cerdos grandes, cerdos medianos, todas las horas del d\u00eda, todos los meses del a\u00f1o, diversos tipos de granjas y corrales&#8230; vamos a tener que grabar miles de horas a lo largo de un per\u00edodo de tiempo realmente grande! Luego, para ayudar a la m\u00e1quina a interpretar lo que estamos viendo, humanos tendr\u00e1n que etiquetar el conjunto de v\u00eddeos. Por ejemplo, para ayudar a entender a la m\u00e1quina lo que es un cerdo, humanos revisan una imagen y marcan un cuadrado rodeando a cada cerdo. Si estamos etiquetando 16 cerdos en 100.000 im\u00e1genes, habr\u00e1 que hacer esta operaci\u00f3n 1.600.000 veces. Generar un buen <strong>banco de im\u00e1genes para vision computer en el sector porcino<\/strong> no es tarea sencilla!<\/p>\n<p>Luego, hay que entrenar el algoritmo lo cual necesita una cantidad de recursos inmensa. Para que te hagas una idea, todo el texto de este art\u00edculo ocupa 7KB, mientras que la imagen del mismo ocupa 422KB. De manera muy aproximada, que una IA interprete la imagen es 60 veces m\u00e1s costoso que\u00a0 se lea este art\u00edculo. Ahora multipliqu\u00e9moslo por un banco de 100.000 im\u00e1genes, y te puedes imaginar el costo en tiempo (y dinero) de entrenar un buen <strong>algoritmo de Vision Computer<\/strong>!\u00a0Afortunadamente, una vez que tenemos un buen algoritmo entrenado entramos en una fase de mucha rentabilidad, pues con muy poco hardware (una c\u00e1mara que puede costar 150\u20ac) podemos controlar muchas cosas, y con un poco de imaginaci\u00f3n dar un salto cualitativo importante. Muchas cosas que requer\u00edan de un humano observando 24&#215;7, ahora se pueden hacer de manera desatendida y para conjuntos de cerdos realmente grandes, por lo que hay una explosi\u00f3n de casos de uso que son de aplicaci\u00f3n.<\/p>\n<p>En art\u00edculos anteriores habl\u00e1bamos del impacto que hab\u00edan tenido las arquitecturas basadas en <strong>Transformers en la inteligencia artificial.<\/strong> La primera ola de aplicaciones de vision computer vino a trav\u00e9s de una arquitectura llamada <strong>CNN (redes convolucionales)<\/strong>. Pero actualmente los transformers est\u00e1n llevando el sector mucho m\u00e1s lejos de lo que nunca pudimos so\u00f1ar. Se comenzaron a aplicar en el campo del NLP (procesamiento del len\u00e7nguaje) para el caso de uso de la traducci\u00f3n, pero sin lugar a dudas el caso que los ha hecho mundialmente conocidos es la aplicaci\u00f3n a <strong>IAs generativas<\/strong> del estilo de ChatGPT. En esencia, los transformers son herederos de un conjunto de\u00a0 intentos a trav\u00e9s de diversas arquitecturas de ser buenos en recordar la secuencia en la que suceden las cosas. Por ejemplo, en una frase el orden de las palabras es importante y puede cambiar completamente el significado. \u00abEl perro mordi\u00f3 al hombre\u00bb y \u00abEl hombre mordi\u00f3 al perro\u00bb son dos frases con el mismo conjunto de palabras pero con un orden completamente diferente. Las arquitecturas previas no eran del todo buenas, sol\u00edan olvidar todo lo que no sucediera a corto plazo, pero los transformers son especialmente buenos recordando cosas que han sucedido hace mucho tiempo, lo cual los hace ideales para cualquier caso de uso en el que las cosas sucedan en un cierto orden. En un v\u00eddeo vemos un n\u00famero de im\u00e1genes por segundo, que nos dan sensaci\u00f3n de movimiento, y hemos conseguido que los Transformers traten cada una de esas im\u00e1genes como parte de una secuencia, consiguiendo as\u00ed que se puedan aplicar no s\u00f3lo en el lenguaje humano, sino tambi\u00e9n en el vision computer. Gracias a ello, estamos viendo evoluciones muy notables y r\u00e1pidas en el <strong>vision computer dedicado a la observaci\u00f3n animal<\/strong>, lo cual es una muy buena noticia!<\/p>\n<p><em>Este art\u00edculo es el cuarto de una serie de art\u00edculos publicados por la startup <a href=\"https:\/\/www.iasapiens.com\/\">IA Sapiens<\/a> dedicada a explicar qu\u00e9 es la <strong>Inteligencia Artificial en el sector porcino<\/strong>.\u00a0<\/em><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignnone size-full wp-image-25\" src=\"https:\/\/www.iasapiens.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/optic.png\" alt=\"\" width=\"952\" height=\"110\" srcset=\"https:\/\/www.iasapiens.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/optic.png 952w, https:\/\/www.iasapiens.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/optic-300x35.png 300w, https:\/\/www.iasapiens.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/07\/optic-768x89.png 768w\" sizes=\"(max-width: 952px) 100vw, 952px\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Este art\u00edculo es el quinto de una serie de art\u00edculos publicados por la startup IA Sapiens dedicada a explicar qu\u00e9 es la Inteligencia Artificial en el sector porcino.\u00a0 La explosi\u00f3n de casos de uso de vision computer en el sector porcino es realmente notable. 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