Universiti Akita Bangunkan Anjing Robot untuk Menghalau Beruang Kembali ke Pergunungan

Anjing Robot Akita Menangani Ancaman Tempatan

Universiti Wilayah Akita memperkenalkan anjing robot autonomi yang direka untuk mengesan beruang, menggeram ke arah haiwan itu dan membantu menghalaunya dari kawasan kediaman. Mesin yang secara rasmi dinamakan MATAGIroid Hacchan itu merupakan salah satu daripada tiga pemenang anugerah kecemerlangan dalam pertandingan universiti yang menerima 41 cadangan untuk menangani pertembungan antara manusia dengan beruang.

Hacchan menggabungkan rupa anjing Akita dengan kamera, sensor dan platform robotik. Pembangunnya mengambil inspirasi daripada Matagi, pemburu tradisional di kawasan pergunungan timur laut Jepun yang menggunakan anjing terlatih untuk membantu mereka menghadapi pertembungan dengan beruang. Matlamatnya adalah menyediakan mesin yang boleh mendekati bahaya, sementara manusia kekal pada jarak selamat.

Universiti itu memperkenalkan teknologi berkenaan di LiSH AKITA, sebuah kemudahan berhampiran Stesen Akita di bandar Akita. Kira-kira 60 wakil syarikat dan kerajaan tempatan menghadiri pameran itu. Para penyelidik menerangkan perkembangan projek mereka serta membincangkan masalah praktikal yang perlu diselesaikan sebelum ciptaan itu digunakan secara tetap.

Masayuki Yoshida, pentadbir penyelidikan di Pusat Integrasi Sains dan Teknologi universiti itu serta anggota pasukan pembangunan, menerangkan hasil yang ingin dicapai:

Matlamat kami adalah untuk menghalau beruang kembali ke pergunungan, seperti yang dilakukan anjing Akita terlatih milik pemburu.

Pasukan enam orang itu merancang untuk menjalankan ujian lapangan menjelang akhir tahun ini. Universiti itu juga komited untuk membawa penyertaan pertandingan yang berpotensi ke peringkat penyelidikan bersama yang praktikal. Ini menjadikan ujian di luar dewan pameran sebagai langkah seterusnya bagi robot itu dan projek yang lebih luas.

Reka Bentuk Tindak Balas Hacchan

Hacchan menggunakan robot Go2 yang diubah suai, keluaran syarikat robotik China, Unitree. Empat kakinya menyokong badan yang direka menyerupai anjing Akita, baka yang rapat kaitannya dengan wilayah itu. Kamera AI dan sensor inframerah bertujuan membantunya mengenal pasti beruang ketika rondaan.

Apabila mengesan beruang, pembesar suara robot itu akan mengeluarkan bunyi salakan atau geraman. Kecerdasan buatan, atau AI, ialah perisian yang digunakan untuk mengenal pasti corak dalam imej kamera, sekali gus membantu sistem membezakan kemungkinan beruang daripada objek lain dalam pandangannya.

Peralatan yang dicadangkan itu turut merangkumi sistem komunikasi yang boleh memanggil robot pendamping berdekatan serta semburan penghalau beruang untuk tindak balas kecemasan. Ciri-ciri ini membolehkan konsep itu dilaksanakan secara berperingkat: mengesan haiwan, mengeluarkan amaran, mengumpulkan mesin lain dan menggunakan penghalau yang lebih kuat jika perlu.

Pencapaian pembangunan terdekat ialah ujian lapangan. Kos, jarak rondaan, tempoh operasi dan syarat penggunaan semburan belum diumumkan. Maklumat ini penting bagi kerajaan tempatan yang perlu menentukan sama ada robot itu boleh beroperasi dengan andal di sekitar jalan raya, rumah dan pinggir kawasan hutan.

Persaingan dengan Pelbagai Penyelesaian

Pengumuman pertandingan Universiti Wilayah Akita meletakkan Hacchan dalam usaha lebih luas yang dinamakan Bear-Tech Solution. Juri memilih satu hadiah utama, tiga anugerah kecemerlangan dan sembilan anugerah galakan teknologi daripada 41 penyertaan. Mereka menilai keaslian, kebaharuan teknikal, keberkesanan praktikal dan sejauh mana sesuatu idea dapat memberi ketenangan kepada penduduk.

Pengumuman itu menamakan Yoshida, Takeshi Kagaya dan Makoto Tamura daripada pasukan kerjasama serantau dan promosi penyelidikan sebagai pencipta Hacchan. Hadiah utama dimenangi oleh penolong profesor Chiharu Sone dari Jabatan Pengeluaran Biologi menerusi idea yang diinspirasikan oleh armadilo.

Cadangan Sone menggunakan biomimikri, iaitu pendekatan yang mengambil idea daripada struktur atau tingkah laku hidupan untuk menyelesaikan masalah manusia. Universiti itu memuji pendekatan berkenaan, namun pengumumannya tidak memberikan banyak perincian tentang cara langkah menangani beruang yang dicadangkan itu akan beroperasi.

Anugerah kecemerlangan lain menunjukkan luasnya skop penyelidikan para penyelidik. Satu cadangan menggabungkan kamera terma dan pemprosesan imej AI untuk mengesan beruang, bersama sensor masa penerbangan dan sistem hologram tiga dimensi yang bertujuan menghalau haiwan itu. Sensor masa penerbangan mengukur jarak dengan mengira tempoh isyarat bergerak ke objek dan kembali semula.

Satu lagi cadangan menggunakan gentian optik untuk memantau persekitaran sekitar, membentuk apa yang digambarkan pembangunnya sebagai rangkaian saraf di permukaan tanah. Secara keseluruhan, penyertaan itu merangkumi beberapa fungsi berbeza: mengesan pergerakan, mengenal pasti haiwan dan bertindak balas terhadap kehadirannya.

Mengapa Akita Mencari Langkah Selain Kaedah Sedia Ada

Universiti Wilayah Akita berkata masyarakat setempat terus menggunakan pagar elektrik, mercun dan perangkap ketika kemunculan beruang di kawasan berpenghuni menjadi masalah serius. Projeknya menghimpunkan usaha yang sedang dijalankan, termasuk pancang penghalau haiwan, robot untuk menangani beruang dan sistem pengesanan, di samping penyelidikan baharu menggunakan AI, peranti bersambung dan bahan-bahan tertentu.

Musim luruh meningkatkan tekanan di Akita kerana beruang hitam makan dengan banyak sebelum berhibernasi pada musim sejuk. Beruang yang mencari makanan berhampiran kawasan penempatan boleh bertembung dengan penduduk, pekerja pertanian dan orang ramai yang melalui kawasan itu. Matlamat yang dinyatakan universiti adalah membangunkan langkah yang memberi perlindungan berpanjangan kepada masyarakat setempat.

Angka nasional menunjukkan kesan terhadap manusia. Kementerian Alam Sekitar Jepun merekodkan 238 orang terbunuh atau cedera akibat beruang pada tahun fiskal 2025, termasuk 13 kematian. Ini bermakna 225 orang terselamat dengan kecederaan, manakala kematian merangkumi kira-kira 5.5 peratus daripada jumlah keseluruhan.

Rekod setakat 3 Jun turut mencatatkan empat serangan maut sejak April. Mangsa ialah wanita berusia 55 dan 69 tahun di Wilayah Iwate, lelaki berusia 78 tahun di Wilayah Yamagata dan wanita berusia 73 tahun di Wilayah Akita. Keempat-empat kematian berlaku di timur laut Jepun.

Bagi sesebuah majlis perbandaran, peranti baharu yang berguna perlu disepadukan dengan tindak balas sedia ada yang melibatkan pegawai, polis, pemburu dan perkhidmatan kecemasan. Robot yang menghalau haiwan menjalankan tugas berbeza daripada kamera yang menghantar amaran, meskipun kedua-duanya bermula dengan mengesan beruang.

Bolehkah Robot Meyakinkan Beruang untuk Berundur?

Penampilan Hacchan mendapat perhatian dalam talian, termasuk komen bahawa bentuk badannya yang bersudut seperti anjing terlalu comel untuk menakutkan beruang. Sesetengah pengguna mencadangkan beruang mungkin menolaknya. Ada juga yang mempersoalkan sama ada haiwan yang menggunakan bau dan haba badan untuk menilai persekitarannya akan segera menyedari mesin itu bukan anjing.

Reaksi itu menunjukkan tugas utama ujian lapangan: memerhatikan tindak balas sebenar beruang apabila robot menghampiri, menyalak atau menggeram. Pembangun perlu meneliti sama ada haiwan itu berundur, kekal berdekatan atau menghampiri peralatan, serta bagaimana mesin bertindak apabila situasi pertemuan berubah dengan pantas.

Universiti itu berkata keberkesanan praktikal merupakan sebahagian daripada proses penilaiannya, dan pameran tersebut turut merangkumi perbincangan tentang halangan untuk penggunaan sebenar. Kini, ujian akan membawa projek itu daripada demonstrasi peralatan kepada penilaian kesannya terhadap haiwan serta kegunaannya kepada pihak yang bertanggungjawab memberikan tindak balas.

Sesetengah pengulas dalam talian mencadangkan penggunaan dron. Jepun sudah mempunyai contoh dron dan kamera automatik yang dibangunkan untuk memantau beruang. Fungsi masing-masing menjelaskan mengapa pihak berkuasa tempatan mungkin mempertimbangkan beberapa jenis alat, bergantung pada sama ada mereka perlu mencari, menjejaki atau menghalau beruang.

Kamera AI Memberi Amaran Lebih Pantas di Fukushima

Perkampungan Showa di Wilayah Fukushima, yang mempunyai lebih sedikit daripada 1,000 penduduk, sedang mempertimbangkan perkhidmatan analisis imej AI daripada NTT Docomo Business. Kampung itu merekodkan 95 ekor beruang ditangkap tahun lalu, berbanding angka tahunan biasa sekitar 30 ekor. Jumlah itu sedikit melebihi tiga kali ganda angka biasa. Seorang individu cedera.

Perkhidmatan yang dilancarkan pada April itu berfungsi dengan kamera denai yang secara automatik merakam haiwan yang melintas. Apabila AI mengenal pasti beruang, sistem menghantar amaran e-mel kepada pegawai tempatan, polis dan perkhidmatan bomba. Ketepatan analisis imejnya dilaporkan pada kadar 99.9 peratus.

Yoko Sugawara dari NTT Docomo Business menerangkan usaha syarikat itu untuk mengenal pasti beruang dengan pantas:

Kami telah memperhalusi AI ini khusus untuk mengenal pasti beruang dengan serta-merta.

Showa sudah mempunyai kamera, namun pegawai berkata proses mengenal pasti haiwan dalam gambar mengambil masa. Pengautomatan tugas itu boleh mengurangkan rondaan dan memberi lebih banyak masa kepada kakitangan untuk bertindak terhadap laporan penampakan. Perubahan praktikalnya ialah kepantasan gambar ditukar menjadi amaran yang boleh diambil tindakan.

Kuniaki Igarashi, pegawai pentadbiran kampung, menyifatkan kawasan sempadan antara penempatan manusia dengan habitat haiwan sebagai lokasi penting untuk dipantau. Kamera di situ mempunyai fungsi berbeza daripada Hacchan: kamera memantau lokasi dan memberi amaran kepada orang ramai, manakala robot itu direka untuk bergerak dan menghalang beruang.

Dron Menjejaki Beruang dari Udara

Di Shintotsukawa, Hokkaido, KDDI SmartDrone bekerjasama dengan pihak bandar untuk mengendalikan pesawat yang dikawal dari pusat operasi di Tokyo, kira-kira 900 kilometer jauhnya. Syarikat itu menandatangani kerjasama dengan pihak berkuasa tempatan pada Disember dan membina pangkalan dron di dewan bandar.

Selepas laporan penampakan diterima, dron boleh berlepas dalam tempoh 10 minit dan menjejaki beruang itu sehingga polis atau pemburu tiba. Kamera terma menggunakan perbezaan haba untuk membantu mengesan haiwan, sekali gus menyokong pencarian di kawasan yang mempunyai tumbuh-tumbuhan tebal.

Tiada penampakan beruang dilaporkan di kawasan itu sejak sistem tersebut diperkenalkan pada waktu laporan ini dibuat. Pihak bandar dan syarikat sedang menyediakan perkhidmatan itu untuk insiden pada masa hadapan. Operasi jarak jauh juga membolehkan pihak berkuasa tempatan menggunakan sistem berkenaan tanpa juruterbang dron terlatih di kawasan setempat.

Ketua pegawai eksekutif KDDI SmartDrone, Masafumi Hirono, mengaitkan perkhidmatan itu dengan tekanan terhadap perkhidmatan awam di kawasan luar bandar:

Walaupun populasi di kawasan luar bandar semakin berkurangan, kami mahu membina sistem yang dapat mengekalkan infrastruktur penting.

Ketiga-tiga pendekatan itu menangani bahagian tindak balas yang berbeza. Kamera boleh mengeluarkan amaran dari lokasi tetap. Dron boleh mencari dan menjejaki dari udara. Hacchan pula direka untuk beroperasi di darat dan mendorong beruang supaya beredar. Bagi penduduk, hasil yang berguna ialah amaran lebih awal atau tindak balas yang mengurangkan keperluan orang ramai mendekati haiwan itu.

Langkah Seterusnya Beralih ke Lapangan

Pembangun Hacchan menetapkan akhir tahun sebagai tarikh akhir ujian lapangan, manakala universiti merancang penyelidikan bersama yang praktikal bagi idea pertandingan yang berpotensi. Pameran itu menemukan bakal pengguna dengan pembangun sebelum keputusan mengenai penggunaan yang lebih meluas dibuat.

Projek-projek yang diterangkan di seluruh Jepun berada pada peringkat berbeza, dengan pencapaian utama berikut:

• Disember: KDDI SmartDrone menandatangani kerjasama dengan Shintotsukawa bagi menyokong operasi dron jarak jauh.
• April: NTT Docomo Business melancarkan perkhidmatan analisis imej AI untuk kamera denai.
• 3 Jun: Rekod mencatatkan empat kematian akibat serangan beruang sejak April di timur laut Jepun.
• Menjelang akhir tahun: Pasukan pembangunan Hacchan merancang menjalankan ujian lapangan.

Robot Akita itu mempunyai tugas khusus: menggunakan mobiliti dan tingkah laku memberi amaran seperti anjing pemburu untuk membantu menghalau beruang kembali ke pergunungan. Ujian lapangan akan memberi peluang kepada pasukan itu untuk memerhatikan tindak balas berkenaan dan menentukan cara mesin itu boleh disepadukan dalam pengurusan beruang tempatan.

Perkara Utama

• Anjing robot Universiti Wilayah Akita, MATAGIroid Hacchan, menerima anugerah kecemerlangan dalam pertandingan yang disertai 41 penyertaan.
• Unitree Go2 yang diubah suai itu menggunakan kamera dan sensor untuk mengesan beruang, serta pembesar suara untuk menyalak atau menggeram ke arah haiwan tersebut.
• Pasukan enam orang merancang menjalankan ujian lapangan menjelang akhir tahun ini.
• Kementerian Alam Sekitar merekodkan 238 orang terbunuh atau cedera akibat beruang pada tahun fiskal 2025, termasuk 13 kematian.
• Perkampungan Showa sedang mempertimbangkan amaran daripada kamera automatik, manakala Shintotsukawa telah memperkenalkan dron kawalan jauh untuk menjejaki beruang.
• Universiti itu merancang penyelidikan bersama yang praktikal bagi membawa idea berpotensi ke arah penggunaan dalam masyarakat.