Vedení úlových záznamů a elektronický monitoring včelstev – rozhovor s Pavlem Machem

Elektronická evidence vedení včelařských pozorování a úlové monitorovací systémy jsou oblastmi, rozvíjenými mnoha “kříženci” včelařů se softwarovými a hardwarovými specialisty na celém světě. Tato řešení fungují úspěšně jak na komerční, tak na komunitní bázi. Osobně mi to nedá, abych pro inspiraci nezmínil tři komunitní resp. universitní projekty, s nimiž se čeští včelaři mohli setkat:

  1. Technicky vyspělá platforma úlového monitoringu https://www.hiveeyes.org německých včelařů
  2. Dánský projekt vedení úlových záznamů https://www.hivelog.dk/ – prezentovaný mj. na letošním setkání COLOSSU v Olomouci a vybavený českou lokalizací
  3. Poměrně komplexní projekt portálu, kombinujícího jak úlový monitoring, tak sběr dat a včelařskou evidenci – Včelstva on-line České zemědělské univerzity.

Pavel Mach

Pana Pavla Macha znám z doby, kdy jsem vyvíjel úlový monitorovací systém formou vlastního – open-source komunitního řešení. Pavel Mach na rozdíl ode mne měl odvahu pojmout toto téma jako komerční aktivitu a přišel se systémem ProBee. Na jednu stranu jsem nechtěl dělat rozhovor zaměřený na prezentaci komerčního produktu. Na druhou stranu je nezpochybnitelný fakt, že pan Mach je velmi aktivní “evangelizátor” elektronizace včelařství. Proto jsem mu položil několik obecněji zaměřených otázek:

Vedení záznamu o pozorování a úkonech ve včelách a jeho význam? Je to důležité pro včelařskou praxi?

Vedení evidence aktivit včelaře považuji za velmi důležitou součást včelaření. Můžeme se sice bez evidence úplně obejít, ale přináší to spoustu komplikací. Ne vše si pamatujeme, a pokud si to nezapíšeme, příště objevujeme objevené, nejsme schopni se na návštěvu včelnice dobře připravit a při práci se včelami hodně improvizujeme. Mně tedy vedení záznamů přináší vyšší připravenost, lepší plánování prací, ušetření času a hlavně minimum stresu ve stylu „Co mne tam zase čeká za překvapení?“.

Co navíc může nabídnout současná IT technika ve vedení včelařských záznamů a kde je její reálná přidaná hodnota pro včelaře? Proč zrovna na počítači?

Mezi hlavní výhody určitě patří neomezená kapacita IT techniky pro naše záznamy. Dále je to rychlost přístupu – máme-li dobrý program a umíme-li s ním dobře zacházet, téměř ihned se dostaneme k jakémukoliv záznamu kdykoliv z minulosti. Také potřebujeme využívat „dva rozměry“, což znamená včelstvo a čas – to je na papíře možné, ale v omezeném rozsahu. Často děláme tzv. hromadné akce jako např. léčení všech včelstev, přidávání mezistěn apod. –  to zaznamenat na papíře bez zdlouhavého opakování nejde. Proto jsme vytvořili vlastní elektronický úlový deník, který mi v češtině chyběl.

Včelaři jsou komunita, která ráda sdílí svoje znalosti a poznatky. Když už jsme vývoji věnovali čas, rozhodl jsem se také přispět českému včelařství a úlový deník jsme vyvinuli obecně pro všechny. Samotný bez napojených technologií je a bude k dispozici bez omezení zdarma a budeme jej stále dál vylepšovat. Nejde v něm jen o zapisování aktivit. Pečlivým umožní sledovat různé závislosti, dělat porovnání mezi obdobími, včelstvy, včelnicemi, vést si evidenci léčení, spadu apod. To papír už vůbec neumožní, nebo jen po pracném pročítání a vypisování.

Internet je plný řady návodů na elektronické váhové systémy úlů. Pro část včelařské komunity je toto pravděpodobně téma – viz poměrně košatá sekce např. na Včelařské fórum. V čem je pro Vás klíčové sledování hmotnosti včelstva? Mám tím na mysli i jiné důvody, než je snůška.

Kromě sledování přírůstků ve snůšce je stejně důležitý její konec a následný úbytek zásob (= hmotnosti úlu). Někdy jde doslova o přežití včelstva a bez sledování vývoje to často končí špatně. Po nakrmení lze hlídat spotřebu v průběhu celé zimy, kdy jde opět někdy o přežití a jinak než pomocí váhy blížící se konec zásob nezjistíme. Např. letos bylo vše posunuto a krmili jsme dříve. Už na konci září ubylo ze zásob v průměru kolem 6kg a na konci října dalších 5kg. Každý si spočítá, s jakým zbytkem musí včelstva hospodařit až do jara. Z celoročního průběhu hmotnosti lze také vysledovat data rozšiřování a zužování včelstva, což vidím jako důležitý doplněk úlového deníku, protože to na grafu vidíme jedním pohledem a můžeme lépe plánovat další úkony. Moderní systémy např. umí posílat e-mailem a SMS upozornění na neočekávanou rychlou změnu hmotnosti (pád úlu nebo naopak třeba stromu na něj) – opět jde o přežití včelstva, protože rychlá informace a následný zásah může mnohé zachránit, nemluvě o krádeži (úlu či měřící jednotky).

Jaké další fyzikální veličiny je smysluplné dle Vašeho názoru ve včelstvech sledovat a proč?

Určitě teplotu uvnitř včelího chomáče. Dá se totiž snadno využít princip udržování teploty včelami v plodišti kolem 35°C a v zimním chomáči bez plodu kolem 20°C. Je to jednoduchá signalizace toho, zda je ve včelstvu v sezóně vše pravděpodobně v pořádku, kdy na podzim přestává včelstvo plodovat (tj. ideální čas na ošetření) a kdy na jaře naopak začíná (tj. má kladoucí matku).

Fyzikální veličina je objektivní vlastnost jevu, tělesa nebo látky, která má velikost, jež může být vyjádřena jako číslo, tj. lze ji tedy změřit nebo s ní počítat. Možná tedy ne úplně fyzikální veličinou je obraz, ale přesto bych jej zmínil. Můžeme si na včelnici umístit kameru a sledovat snímky, hlídat prostor pomocí fotopasti, malou kamerou v podmetu sledovat některé jevy v úlu (stavba díla, množství včelích mrtvolek, nedostatek prostoru apod.).

V současné době intenzivně pracujeme s externími odborníky na rozpoznání roztočů Varroa z fotografie podložky nebo plástu se včelami. Hlavně u podložek se spadem začínáme mít docela dobré výsledky a brzy budeme mít v úlovém deníku k dispozici funkci, schopnou označit a spočítat roztoče na zaslané fotografii.

Dalším termínem z fyziky (tentokrát z mechaniky) je pohyb, v našem případě myslím pohyb úlu. Když budu mít na včelnici kameru, která bude denně zasílat 1 snímek, dozvím se o případném pádu úlu nebo jeho zmizení až třeba druhý den. Jsou však přístroje, my jim říkáme GPS trackery, které umí poznat otřes, resp. pohyb úlu a poslat alarmující zprávu majiteli. Zpráva je v úlovém deníku doplněna i zobrazením pozice úlu na mapě, takže majitel přesně ví, kam si pro ukradený úl dojet.

Za velmi významnou čistě „fyzikální“ veličinu naopak považuji frekvenci zvuku, resp. frekvenční spektrum zvukových projevů včel. To je mnohem složitější disciplína nejen na výrobu potřebného zařízení, ale hlavně na následné zpracování – porozumění naměřeným údajům. Výše zmíněnou teplotu si přečteme jako jednoduché číslo, případně si prohlédneme historii ve formě dvojrozměrného grafu. U zvuku potřebujeme tyto grafy trojrozměrné (čas, intenzita a frekvence) a i pak je docela těžké (až nemožné), aby se v nich orientoval zkušený odborník, natož běžný netechnicky založený včelař. Proto vedle energeticky náročnějšího zařízení, které musí být odolné a schopné odesílat větší množství údajů, potřebujeme využít vyšší matematiku, konkrétně metody umělé inteligence, které jsou schopny zvládnout podobné postupy jako lidský mozek a předčí jej v rychlosti zpracování velkého množství údajů. My vzhledem k potřebě vysokého výpočetního výkonu používáme řešení, kdy data ze zvukových senzorů ve včelstvech zasíláme na výkonné servery externí společnosti, která nám vrací zpět jejich vyhodnocení ve formě konkrétního odhadu, zda se příslušné včelstvo chová normálně, nebo je ve stresu. V závislosti na ročním období, počasí a dalších jevech lze určit povahu tohoto stresu, tj. zda jde o hlad, chybějící matku, rojovou náladu apod. Toto máme již technicky zvládnuté, problémem je zatím nedostatek konkrétních vzorků. Už jsme dokázali dostatečně nasimulovat a systém naučit např. stav hladu a bezmatečnosti, chybí nám více případů rojení.

Sběr strukturovaných dat o pozorováních včel znamená jejich vyhodnocování a samozřejmě predikci dalších dějů ve včelstvu. Dnes je dostupná řada výstupů z oblasti umělé inteligence, tzv. strojového učení apod. Co si myslíte, že tyto metody umělé inteligence mohou přinést v nejbližších letech včelařům?

Právě ta predikce, česky předpověď, má nepředstavitelné možnosti. Nejde o nějaké jasnovidectví, žijeme ve světě počítačových předpovědí už dávno. Nikdo se nediví technologiím, které umí předpovídat počasí, které navrhují a řídí dráhy kosmických letů atd. Jednoduchým příkladem předpovědi ve včelařství je třeba to, že když vidíme včely přilétající s nektarem, snadno předpovíme rozvoj jejich stavebního pudu a nárůst plodování v době hojnosti. Použitím výše uvedených technologií zatím hlavně vyhodnocujeme aktuální stav, ale počítačové metody umělé inteligence mohou dělat opravdové předpovědi a doporučovat potřebné zásahy. Umělá inteligence nám pomůže tam, kde naše schopnosti nestačí – kdo by si nepřál vědět, jak se jeho včelstva budou v nejbližších dnech a týdnech chovat a vyvíjet?

Slabinou, resp. vlastností metod umělé inteligence je nutnost „vytrénovat“ algoritmy na poměrně velkých souborech naměřených vzorků hodnot. To je navíc umocněno specifiky včelstva jako takového – velké množství pohyblivých jedinců, nestálé podmínky pro měření atd. Je vůbec reálné shromáždit smysluplně použitelné tréninkové soubory dat? Myslíte, že je na tomto schopna spolupracovat tradičně rozhádaná včelařská komunita u nás?

Je to reálné. Jednak máme příklady odjinud – např. rozpoznání řeči (rovněž velmi nesourodá data), rozpoznání obrazu (bezpečnostní systémy na letištích) a jednak již začínáme mít praktické výsledky. Řešíme rozpoznání stavu včelstva z jeho akustického chování a nepotřebujeme spolupracující včelařskou komunitu – stačí spolupracující jedinci, tj. pečliví včelaři se zájmem o využití moderních technologií, které v současné době hledáme a nabízíme jim spolupráci. Nebude jich potřeba moc. Už z mých 100 včelstev jsme něco dokázali systém naučit.

Důvod, proč tyhle věci ještě běžně jinde nefungují, je úplně jiný. Ve světě je spousta technických nadšenců, vědců a výzkumných ústavů, kteří se tím na různé úrovni zabývají, ale dovést řešení do komerčního modelu použitelného laikem vyžaduje dát dohromady několik různorodých profesí (zkušený včelař, specialista na elektroniku, IT technik se znalostmi datových přenosů, programátor, matematik), mít dlouhodobě prostředky pro jejich podporu, uřídit je a vytrvale vše tlačit dál a dál.

Už od konce 50. let minulého století se experimentuje s různými nástroji akustické analýzy (Apidictor apod.) pro predikci rojení včelstev apod. Kde dle Vašeho názoru leží reálná možnost využití těchto technik ve včelařství v nejbližších letech?

Ve včasném odhalení mnoha nestandardních stavů, nejen rojení. Mnohem častěji řešíme problémy s bezmatečností, loupeží a třeba hladem. Obecně jde o stavy, kdy je včelstvo ve stresu, a když mu včas pomůžeme, zachráníme nejen je, ale i náš profit – příští medovou snůšku. Kromě vylepšování inteligence systému v rozpoznání těchto stavů máme jednu novou myšlenku, kde rovněž hledáme spolupracovníky. Je prokázáno, že míra zamoření včelstva roztočem Varroa souvisí s mírou nervozity včelstva v běžném provozu a tato nervozita se projevuje v jeho zvukovém projevu.

My umíme rozpoznat roztoče z fotografie spadu, tj. změřit zamořenost včelstva, a umíme změřit jeho zvukové chování. Když nashromáždíme dostatečné množství obojího, můžeme to předložit k naučení umělé inteligenci a zkusit, zda poté ze zvukového chování zamořenost pozná. Pak bychom přestali fotit podložky a pomocí pouhého zvukového senzoru by systém dokázal včelaři avizovat zdravotní stav jeho včelstva.

Měření jakékoliv fyzikální veličiny je současně záležitost ovlivnění subjektu měření. Myslíte, že komunikační sběrnice, vysílače a přijímače signálů, které jsou častou součástí měřícího hardware, neovlivňují negativně život včelstva? Nepřidáváme včelám další stress-faktor trvalým zavedením různých elektronických senzorů do včel (váha apod.)?

My máme uvnitř jen GPS tracker – vysílá 1x za hod. pomocí nízkoenergetické sítě Sigfox o několik řádů slaběji, než je mobilní signál. Rovněž akustický a teplotní senzor je pouze pasivní součástka uvnitř úlu a samotný vysílač je venku, tj. stejně jako váha jsou se svým velmi slabým vyzařovacím výkonem od včel dostatečně daleko. Nic tam necvaká, nehřeje, nevibruje, nepípá. Jedinou rušivou výjimkou, která mne napadá, mohou být úlové váhy výrobců, kteří používají pouze jeden tenzometr – na nich se může úl ve větru znatelně kývat. Na druhou stranu – vadí vám třeba doma tikající hodiny? Naši rodiče nebo prarodiče mívali dokonce kukačkové.

Pán, který mě seznamoval se včelařením, vždy zdůrazňuje, že vše klíčové je vidět na česně, slyšet a cítit ve včelstvu. Nevede nadměrné používání výše diskutovaných elektronických „udělátek“ k degradaci našich přirozených smyslů? Neřešíme často komplikovaně to, co „staří“ řešili jednoduše a přímočaře?

Pán byl jistě zkušený včelař, ale co má dělat ten, který „nevidí, neslyší, necítí“, protože je začátečník nebo je daleko od svých včel? Technika je v tomto případě prodloužení smyslů nebo jejich zdokonalení. Zeptejte se člověka s kardiostimulátorem, zda by se chtěl vrátit k životu bez něj, s odůvodněním, že mu to degraduje přirozenou schopnost jeho srdce samostatně fungovat. Zeptejte se nedoslýchavého, zda by odložil elektronické naslouchátko, když na něj přece ostatní mohou křičet a on by více posiloval svou omezenou schopnost slyšet. Zeptejte se kohokoliv, kdo nosí brýle, proč netrénuje svůj zrak bez nich, když mu oči s brýlemi mohou dále degradovat. A zpátky k pánovi výše – zeptejte se ho, jestli jezdí autem po klikatých silnicích a pokud ano, proč nechodí všude pěšky – jednoduše a přímočaře.

Jak hodnotíte pohledem „evangelizátora“ elektroniky ve včelařství naši včelařskou komunitu? Převažují konzervativci nad modernisty? Jaká jsou z Vašich zkušeností hlavní očekávání včelařů od elektroniky?

Určitě zatím převažují nevědoucí a konzervativci nad vědoucími. Jde o novou věc a potřebuje čas, aby byla přijata za normální standard. Pokud ji někteří již začínají přijímat, očekávají dvě vlastnosti – finanční dostupnost a jednoduché použití. To jsou zásady, na které se zaměřujeme. Jestliže se nám je podaří splnit, přinese to celé včelařské komunitě méně případů hašení neočekávaných problémů, úsporu času a více příjemného, bezstresového včelaření.

Děkuji za rozhovor.

Tomáš Ivanský.

 

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *