基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法及监控系统

本发明涉及现代化智能畜牧业领域，特别涉及一种基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法及监控系统。

背景技术：

1、随着计算机和网络技术的发展、信息化程度的提高，畜牧业中的动物福利(指动物如何适应其所处的环境，满足其基本的自然需求)问题越来越为人们所关注，一些学者在一定程度上研究了牧场中动物福利涉及的问题，比如：[1]环境质量和动物福利的关系：使用逻辑回归对三个基于动物的检查点的依从性进行建模，包括随机农场效应以解释重复检查。自变量分为三类：(1)主要预测因子；(2)先验混杂因素；(3)潜在的混杂因素；[2]何金成等通过现场测量，研究环境温湿度对奶牛红外热成像温度的影响，以及使用局部体表红外热成像温度替代体内(直肠)温度测量的方法。运用回归分析算法得到奶牛的眼部、鼻镜、表皮的红外热成像温度与直肠温度相关性显著，说明外部环境的温湿度对牛只的体内温度有重要的影响；[3]廖志生鉴于动物福利立法体系的现状及问题从制定动物福利基本法、完善法律责任追究机制、扩大动物福利保护领域、增强法律条款的可操作性、统一动物保护执法机构权力5个方面提出了立法方向，以促进相应的动物福利立法体系的完善与发展。但是在调节牧场等动物福利的智能化、自动化、数字化方面，依然存在以人工调节为主，占用时间长，效率低等问题。且长时间的工作也会消耗工作人员的精力，导致不能及时调整外部影响因素而导致动物福利长期状态不佳进而影响动物免疫力、繁育水平、胎次等。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法及监控系统，用以解决相关技术中动物福利无法实现良好的自动化调节的问题。

2、本发明的实施例采用如下技术方案：基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，包括：

3、构建有限状态机模型；

4、获取动物福利评价的影响因素数据；

5、采用所述有限状态机模型将福利评价的影响因素分层进行状态转换；

6、获取对应分层的动物福利的评价数据，判断所述评价数据在对应分层状态转换的影响因素条件下的等级；在所述等级不满足预定等级标准的情况下，更换对应分层的影响因素数据至所述等级满足预定等级标准。

7、在一些实施例中，所述构建有限状态机模型，包括，构建米利型有限状态机模型：

8、m＝(s，i，o，f，g，s0)

9、其中，s为影响因素数据状态的有限集合；i＝{l1，l2，…，ln}为有限输入集合；o为输出数据；f为状态转移函数，g为输出函数；s0为影响因素数据初始状态。

10、在一些实施例中，采用所述有限状态机模型将福利评价的影响因素分层进行状态转换，包括：采用所述有限状态机模型将福利评价的影响因素至少分为饲喂状态转换控制statea和环境状态转换控制stateb。

11、在一些实施例中，所述饲喂状态转换控制statea，其有限状态机模型为：

12、ma＝(sa，ia，oa，fa，ga，s0)

13、其中，sa为基于state a影响因素数据状态的有限集合，即sa＝{s0，s1，…，si}，s0，s1，…，si至少构设为不同的影响因素数据状态；ia＝{a}，a表示输入的第一评价数据；oa为基于state a的输出数据；fa为基于state a的状态转移函数，对应sa内影响因素数据状态的数量对影响因素数据状态采用fa叠代以确定叠代后的stateb；ga为基于state a的有限状态机模型为终结状态时的输出函数。

14、在一些实施例中，所述饲喂状态转换控制statea在其有限状态机模型终结状态至少输出基于饲喂状态转换控制statea的饲喂控制策略。

15、在一些实施例中，所述环境状态转换控制stateb至少构设为饲喂信息等级状态，其有限状态机模型为：

16、mb＝(sb，ib，ob，fb，gb，s0)

17、其中，sb为基于state b影响因素数据状态的有限集合，即

18、sb＝{s(i+1)a，s(i+1)b，…，s(i+1)j}

19、其中，s(i+1)a，s(i+1)b，…，s(i+1)j至少构设为不同的影响因素数据状态；ib＝{c}，c表示输入的第二评价数据，ob为基于state b的输出数据；fb为基于state b的状态转移函数，对应sb内影响因素数据状态的数量对影响因素数据状态采用fb叠代以获得叠代后的statea；gb为基于state b的有限状态机模型为终结状态时的输出函数。

20、在一些实施例中，基于yolov5模型得到对应所述第二评价数据的等级。

21、在一些实施例中，所述环境状态转换控制stateb在其有限状态机模型终结状态至少输出基于环境状态转换控制stateb的环境控制策略。

22、在一些实施例中，所述mb＝(sb，ib，ob，fb，gb，s0)中的s0为基于statea的fa叠代过程中最后一次叠代确定的si。

23、本发明还提供了一种监控系统，监控系统采用上述基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法对动物福利监控。

24、本发明实施例的有益效果在于：

25、通过有限状态机模型将评价动物福利的影响因素分层进行转换，对影响动物福利的影响因素进行自动调节，以使得用于评价动物福利的评价数据满足预定等级标准，提高了动物福利自动化调节水平，使得动物福利处于良好的状态。

技术特征：

1.基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，其特征在于，所述构建有限状态机模型，包括，构建米利型有限状态机模型：

3.根据权利要求2所述的基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，其特征在于，采用所述有限状态机模型将福利评价的影响因素分层进行状态转换，包括：采用所述有限状态机模型将福利评价的影响因素至少分为饲喂状态转换控制statea和环境状态转换控制stateb。

4.根据权利要求3所述的基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，其特征在于，所述饲喂状态转换控制statea，其有限状态机模型为：

5.根据权利要求4所述的基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，其特征在于，所述饲喂状态转换控制statea在其有限状态机模型终结状态至少输出基于饲喂状态转换控制statea的饲喂控制策略。

6.根据权利要求4所述的基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，其特征在于，所述环境状态转换控制stateb至少构设为饲喂信息等级状态，其有限状态机模型为：

7.根据权利要求6所述的基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，其特征在于，基于yolov5模型得到对应所述第二评价数据的等级。

8.根据权利要求6所述的基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，其特征在于，所述环境状态转换控制stateb在其有限状态机模型终结状态至少输出基于环境状态转换控制stateb的环境控制策略。

9.根据权利要求6所述的基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法，其特征在于，所述mb＝(sb，ib，ob，fb，gb，s0)中的s0为基于statea的fa叠代过程中最后一次叠代确定的si。

10.一种监控系统，其特征在于，采用权利要求1至9中任一所述的基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法对动物福利监控。

技术总结
本发明提供了基于有限状态机模型的动物福利自动监控方法及监控系统，监控方法包括：构建有限状态机模型；获取动物福利评价的影响因素数据；采用有限状态机模型将福利评价的影响因素分层进行状态转换；获取对应分层的动物福利的评价数据，判断评价数据在对应分层状态转换的影响因素条件下的等级；在等级不满足预定等级标准的情况下，更换对应分层的影响因素数据至等级满足预定等级标准。通过有限状态机模型将评价动物福利的影响因素分层进行转换，对影响动物福利的影响因素进行自动调节，以使得用于评价动物福利的评价数据满足预定等级标准，提高了动物福利自动化调节水平，使得动物福利处于良好的状态。

技术研发人员：房建东,王宇,赵于东
受保护的技术使用者：内蒙古工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12