虚拟栅栏　无法触及的“墙”

来源:用户上传      作者: 编译　何莎莎

　　
　　牧牛，也许从今以后会更加轻松。
　　
　　如果漫步在欧美的城市之外，总是可以看到令人叹为观止的牛群、羊群。但是很可能以后人们就很难见到牧民们骑在马背上、赶着牛群在草原上忙个不停的景象了。也许他们只需要凭借一台计算机，足不出户就能够控制牛群走向新鲜的草场，甚至还能够同时控制多个牛群。牧民能从放牧中解脱出来，要归功于一种新型的计算机虚拟技术，这种技术依靠卫星跟踪和预警信号的相互配合来实现，目前正在美国新墨西哥州进行测试。
　　建设和维护传统的牲畜围栏是一件代价昂贵且费时的事情。仅建造这些围栏所需的材料成本就超过了每公里2万美元。除此之外，最重要的是，修复那些被野生动物及倒塌树木所毁坏的围栏，成本巨大。另外，还有必要每隔一段时间就移动围栏的范围，以便于放牧的土地能够得到有效的利用。如此繁杂而费钱的工程使得许多牧场主急于摆脱栅栏――如果他们可以做得到。
　　根据美国农业部的动物学家迪恩・安德森（Dean Anderson），以及麻省理工学院的计算机学家丹尼拉・罗斯的研究，要解决牧民的这些问题，最好的解决办法就是将栅栏转变成虚拟的方式。虚拟栅栏的想法并不是全新的，在20世纪70年代初已经出现了一种名为“宠物遏制系统”的产品，该产品类似于狗的项圈，一旦宠物狗走出了特定的区域范围，项圈就会给狗一个小小的电击。不过静态的虚拟栅栏一般都在富人们圈养宠物狗的时候使用，还没有人利用移动虚拟栅栏来拦挡宠物，更没有人试图把移动式虚拟栅栏用于大群牲畜。
　　安德森博士和罗斯博士的研究是从观察开始起步的，他们的工作就是观察栅栏是不是仅仅能够规范动物的行为，并尝试是否还有其他的方法能够达到同样的效果，最终的结果是一种被称为“耳轮”（ear-a-round）的设备能够达到同样的结果，“耳轮”能够作为动物行为的传感器，同时能够对动物非自身意愿的行为产生影响。
　　“耳轮”主要由两个部分组成，一部分是一个能够固定在牛头顶部的小巧盒子，另一部分是一对由纤维和塑料制成的耳机。小巧的盒子中包含一个小型的计算机、一个GPS卫星跟踪设备，以及一个能够使得小型计算机中所有程序重新启动的远程收发器。而耳机则能够保证该盒子直立于牛头部的顶端，并且发出声音或电击的命令以控制动物的行为。整个装置通过锂离子电池进行供电，而改进之后可能将采用太阳能电池作为电源。
　　动物被允许的活动区域范围是通过使用GPS系统进行统筹编码的。GPS全球定位系统能够确定动物的位置，而一个安装在盒子中的加速器和罗盘则能够实现跟踪动物行走速度及行走方向。一旦佩戴设备的动物走出了规定的范围，设备就能够进行响应。这种功能所需要的算法是罗斯博士在过去实践经验的基础上设计出来的，使用这种算法能够计算出被反馈的信息需要有多大的强度。
　　如果被监测的动物轻微地违反了指令，那么检测器就会对动物发出相对不太激烈的警示声音或者是轻微的刺痛感；以此类推，如果被监测的动物过激地违反指令，监测器则会发出尖锐的警示声音或者是强烈的电击。不论是哪种情形，警示的声音或者是电击都是传输到与动物正在行走的方向相反的那只耳朵中。在新墨西哥州的农场里进行的四年研究可以看出，通过这种监测控制器，被牧养的牛能够迅速地对监测者的控制做出行为上的调整。
　　尽管这种方法行之有效，但是是否能够真的比传统栅栏的成本要低呢？如果是每头牛要投放600美元，当然不可能达到低成本，但是罗斯博士正在努力将硬件设备的价格降低到100美元，这样农民就能够接受了。同时，安德森博士也开始着手研究在多少头牛佩戴了监测控制器的条件下就可以有效控制整个牛群的行为。他认为，如果能够确定牛群中的领袖并且给它们带上设备，那么每一个牛群中使用这种监测控制器的数量就可以降低到非常少。
　　并不是所有对动物发出的指令都会让动物感到不愉快。今年4月，安德森博士开始着手测试，一段由他所唱的歌曲录音“Gathering songs”能否与驱逐牛群所用的狗吠、电击等激烈的方式一样有效。四只布兰格斯菜牛在听了录音30秒之后，“几乎就在同时，牛群开始走向畜栏了。”安德森博士说。不过目前还不清楚这些牛群走向畜栏的行为到底是因为受到安德森博士的歌声鼓舞，还是试图摆脱这令它们烦躁的声音。

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