BeeConnex วิศวกรคอมพิวเตอร์ ผู้อาสามาปกป้องฝูงผึ้ง

“วิศวกรคอมพิวเตอร์อยู่กับสิ่งไม่มีชีวิต แต่ต้องมาเรียนรู้จากสิ่งมีชีวิต” เป็นข้อสังเกตจากหนึ่งในสามของทีม BeeConnex ผู้ประดิษฐ์ระบบรังผึ้งอัจฉริยะ (Smart Hive) แพลตฟอร์มจัดการการเลี้ยงผึ้งด้วยอุปกรณ์ที่ตรวจจับคลื่นเสียงที่ผิดปกติในรังผึ้ง แล้วแจ้งเตือนให้ผู้เลี้ยงผึ้งทราบผ่านเว็บไซต์และแอปพลิเคชั่นส่งข้อความ

BeeConnex ประกอบด้วยนักศึกษาชั้นปีที่ 4 จากภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี 3 คน ได้แก่ บุญฤทธิ์ บุญมาเรือง (โอ๊ต) วัชริศ บุญยิ่ง (ตั้ม) และ ทิติยะ ตรีทิพไกวัลพร (แท็บ) พวกเขาได้รับรางวัลชนะเลิศในการแข่งขันรายการอิมเมจิน คัป (Imagine Cup) ประเทศไทย 2018 ของไมโครซอฟท์ประเทศไทย ซึ่งเป็นตัวแทนไปแข่งในระดับภูมิภาคในวันที่ 4 เมษายน 2561 เวทีนี้ผู้เข้าแข่งขันต้องใช้ความรู้และทักษะทางเทคโนโลยีเพื่อเปลี่ยนแปลงโลกภายใต้แนวคิด Code with Purpose

ที่มาของไอเดีย สร้างแพลตฟอร์มดูแลผึ้ง

โรคผึ้งตายยกรังเป็นปัญหาเรื้อรังของเกษตรกรเลี้ยงผึ้งมายาวนาน ปัจจุบันเกษตรกรใช้วิธีหยิบรังขึ้นมาเป่าควันตรวจสอบทีละรัง ซึ่งเป็นการรบกวนผึ้งและใช้เวลามากเกินไป

ระบบรังผึ้งอัจฉริยะนี้จะติดตั้งเซนเซอร์ในกล่องผึ้ง ตรวจวัดอุณหภูมิ ความชื้น มีอุปกรณ์เก็บข้อมูลที่เป็นภาพและเสียงไว้บนคลาวด์ จากนั้นจะวิเคราะห์เสียงว่าปกติหรือไม่ แล้วแสดงข้อมูลบนแดชบอร์ด (dashboard) ที่ผู้ใช้เข้าถึงได้ทางหน้าเว็บ และมีระบบแจ้งเตือนผ่านทางไลน์ อุปกรณ์นี้จะช่วยให้เกษตรกรรู้สถานการณ์ผิดปกติของผึ้งในรังได้ทัน ก่อนที่ปัญหาจะลุกลามเกินแก้ไข

กว่าจะออกมาเป็นอุปกรณ์เครื่องนี้ที่อาจจะช่วยกอบกู้สถานการณ์ประชากรผึ้งที่ลดลงเรื่อยๆ ในโลก ซึ่งจะสั่นคลอนบทบาทของการเป็นผู้ผสมเกสรของผึ้ง และส่งผลต่อความมั่นคงทางอาหาร

ทั้งสามคนใช้เวลาพัฒนาเครื่องนี้นานเวลากว่า 6 เดือน ร่วมกับอาจารย์ที่ปรึกษา ซึ่งเป็นนักชีววิทยาที่เชี่ยวชาญด้านผึ้งพื้นเมืองโดยเฉพาะ

พวกเขาบอกว่า ไม่เคยคิดมาก่อนว่า วิศวกรคอมพิวเตอร์อย่างพวกเขา จะต้องมาเขียนโปรแกรมอยู่ข้างๆ รังผึ้ง ซึ่งก่อนจะเรียนจบ พวกเขาต้องทำโครงงานหนึ่งชิ้นที่เรียกกันคุ้นปากว่า ‘โปรเจ็กต์จบ’​ เริ่มจากคุยกับอาจารย์ว่าสนใจและอยากทำอะไรบ้าง ซึ่งเป็นความถนัดทางเทคนิคตามที่ร่ำเรียนมา ทางฝั่งอาจารย์ก็จะไปสำรวจต่อว่า มีประเด็นอะไรในมหาวิทยาลัย หรือผู้ใช้มีความต้องการอะไรบ้าง ทั้งสามคนสนใจการวิเคราะห์ข้อมูล และ Internet of Things ซึ่งก็ได้รับคำแนะนำมาหลายหัวข้อ เช่น Chatbot จนมาลงเอยที่เรื่องผึ้ง โดยมี ผศ.ดร. อรวรรณ ดวงภักดี นักชีววิทยา หัวหน้าแผนกวิจัยผึ้งพื้นเมืองของมหาวิทยาลัย เป็นผู้เชี่ยวชาญคอยให้คำปรึกษา

เด็กวิศวะ ไม่ได้เรียนชีวะ จะเข้าใจและรู้จักผึ้งได้อย่างไร

“เราอยากทำข้อมูลที่ไม่มีอยู่เลย ก็ต้องมาเก็บ แล้วจะเก็บอย่างไร ก็ต้องมาออกแบบว่าจะเก็บข้อมูลอย่างไร วิเคราะห์อย่างไร และจะแสดงผลอย่างไรให้คนดูเข้าใจ ดูเป็นงานที่ท้าทาย เราก็เลยเลือกว่า อันนี้น่าสนใจ”

เพราะไม่รู้อะไรเกี่ยวกับผึ้งเลย ทั้งสามคนต้องเริ่มด้วยการทำความเข้าใจชีวิตของผึ้งก่อนเป็นอันดับแรก

“ต้องอ่านงานวิชาอื่นๆ ที่เกี่ยวกับพฤติกรรมผึ้ง ต้องอ่านว่าผึ้งมีกี่สายพันธุ์ สื่อสารกันอย่างไร เต้นกันอย่างไร มีกี่บทบาทในรัง วรรณะของผึ้งมีกี่แบบ” และปรึกษาอาจารย์อยู่เป็นระยะ จนพอจะบอกได้คร่าวๆ ว่า ในทีมมีความสนใจการสื่อสารของผึ้ง ซึ่งมีทั้งการเต้นรำ การใช้สารเคมีอย่างฟีโรโมน และการใช้เสียง

ระหว่างที่อ่านเรื่องผึ้งก็คิดถึงเทคโนโลยีไปด้วย โดยเฉพาะวิธีวิเคราะห์ข้อมูลว่า เป็นไปได้มากแค่ไหน พวกเขาบอกว่าเป็นการโยนสลับไปมาระหว่างความรู้ด้านกีฏวิทยาและวิศวกรรมศาสตร์ กว่าจะเลือกได้ว่าจะใช้การตีความสัญญาณเสียง ก็ใช้เวลาพักใหญ่ “เราอ่านเจอว่า อ๋อ ผึ้งสื่อสารด้วยการเต้นรำ พอรู้ เราก็คิดว่าวิศวะทำอะไรบ้าง จับภาพเหรอ แต่จับภาพในรังให้ได้ทุกมุมของรังก็ต้องใช้เงินเยอะมาก ก็ตัดออก หรือพอรู้ว่าผึ้งใช้สารเคมีคุยกันนะ แต่ความรู้เคมีเราเป็นศูนย์แล้ว ก็วนกลับมาคิดต่อว่ามีการสื่อสารแบบไหนอีก พอมีเสียง ก็โป๊ะเชะเลย  เสียงแปลงเป็นสัญญาณได้ ตีเป็นสมการได้ มันก็เลยมาบรรจบกัน”

ย้ายคอมพิวเตอร์ ไปนั่งข้างรังผึ้ง

เพื่อให้เข้าใจผึ้งได้ดียิ่งขึ้น โอ๊ต แท็บ และตั้ม ต้องไปสังเกตผึ้งและทดลองตัวแปรต่างๆ ที่ห้องทดลองของมหาวิทยาลัยที่วิทยาเขตราชบุรี ราวหนึ่งเดือน พวกเขามีรังผึ้งในกล่องที่มีผึ้งหนัก 7 กิโลกรัมให้ดูแล ที่เคยอ่านก็ได้มาเห็นของจริงจากว่า ผึ้งตัวผู้ ตัวเมีย ผึ้งงาน นางพญาผึ้งหน้าตาเป็นอย่างไร

ทุกเช้าจะต้องผลัดกันไปให้อาหารผึ้ง ซึ่งก็คือน้ำหวาน จากนั้นก็ทดลองใส่ตัวแปรต่างๆ เข้าไป เพื่อบันทึกพฤติกรรมผึ้ง เช่น ปลวก ตัวต่อ ดูว่าผึ้งจะตอบสนองอย่างไร ช่วงเย็นจะเป็นเวลาถ่ายโอนเสียง ภาพ ข้อมูลต่างๆ ที่ได้จากเซนเซอร์ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น บันทึกเป็นไฟล์เก็บไว้เป็นฐานข้อมูล ฟังเสียง แปลงสัญญาณเสียงเป็นภาพ สร้างโมเดลใหม่ไปเรื่อยๆ ทำแบบนี้ติดต่อกันทุกวัน เพื่อเก็บข้อมูลและวิเคราะห์หาแพทเทิร์นของเสียงปกติและผิดปกติ

การจะเลือกใส่ตัวอะไรลงไปในรังผึ้ง ต้องอาศัยความรู้จากอาจารย์เป็นตัวช่วย เช่น ปลวกไม่ใช่ศัตรูโดยตรงของผึ้ง ก็จะไม่ค่อยส่งสัญญาณรุนแรง โอ๊ตเล่าว่า เขาเคยเห็นปลวกที่โดนผึ้งโจมตีจนหัวหลุด และกระเด็นออกมาจากรัง

แต่ถ้าเป็นมดก็ยากขึ้นมาอีกนิด เพราะอยู่ๆ จะหยิบมดมาใส่ในรังไม่ได้ ฟีโรโมนจะเปลี่ยน มดปล่อยฟีโรโมนตอนที่มันเดินตามกัน นักวิจัยก็ต้องใช้กิ่งไม้ที่มีอาหารล่อให้มดมากินสักสามวัน  จึงค่อยนำกิ่งที่มีมดแล้ว ไปวางใกล้ๆ

ที่ยากที่สุดและถือเป็นศัตรูตัวฉกาจของผึ้งคือ ตัวต่อหัวเสือซึ่งมีพิษ ก่อนจะเอามาใส่ในรังได้ ต้องจับต่อจากรังบนต้นไม้ทีละตัว แล้วมาน็อคพวกมันในตู้เย็นก่อน รัดตัวต่อด้วยด้ายแดง แล้วค่อยเอาไปใว้ที่หน้ารังตอนมันฟื้น “ผึ้งก็จะมีสัญญาณปิ๊บๆ เสียงที่บอกว่ามันมีศัตรู ทั้งรังกำลังบอกกันว่ามีศัตรู ไม่เกินสามสิบนาที ทั้งรังกรูมาฆ่าตัวต่อ เพราะในธรรมชาติแล้ว ตัวต่อจะส่งสปายมาก่อน ถ้าผึ้งไม่สามารถจัดการกับสปายแล้วปล่อยให้มันกลับไปได้ มันจะกลับมาอีกทีแบบยกรังเลย” หนึ่งในสมาชิก BeeConnex กล่าว

ความเปลียนแปลงที่เกิดขึ้นในรังผึ้งยังมีอีกหลายเรื่องที่ต้องขบคิด เช่น การย้ายรัง การทิ้งรัง การตายของพญาผึ้ง น้ำหนักของผึ้งและน้ำผึ้ง

บางครั้งได้ข้อมูลมาแบบไม่ได้ตั้งใจ เย็นวันหนึ่ง แท็บซึ่งนั่งฟังไฟล์เสียงที่บันทึกไว้ทุกคืนเจอว่า มีเสียงผิดปกติทั้งที่ไม่ได้ใส่ตัวแปรอะไรลงไป จึงไปเปิดภาพจากกล้องดู ก็เลยรู้ว่า มีนกที่กินผึ้งบินผ่านเข้ามาชั่วขณะหนึ่ง ปกติแล้วหาสัญญาณนกนั้นยาก

นอกจากสังเกตผึ้งแล้ว ก็ยังคุยกับเกษตรกรผู้เลี้ยงผึ้งหลายคนด้วย เพื่อปรับความต้องการให้ตรงกัน เช่น วิธีนำเสนอข้อมูลเป็นตัวเลขตรงไปตรงมาจะเข้าใจง่ายกว่าแสดงผลด้วยกราฟ บางความต้องการก็เกิดขึ้นหลังจากที่ได้คุยกันมาตลอดหลายเดือน

“อยู่ๆ วันหนึ่งลุงก็คุยว่า เนี่ยพายุจะเข้า ลุงเก็บน้ำหวานไม่ได้เลย ก็เลยถามว่าลุงอยากได้สภาพอากาศ พยากรณ์อากาศอยากได้ไหม ลุงก็บอกเลยว่าอยากได้อันนี้แหละ”

พัฒนาจนกลายเป็นแพลตฟอร์ม

BeeConnex ใช้เวลาประมาณ 6 เดือนในการคิด ค้นคว้า และพัฒนาอุปกรณ์ นอกจากคอยปรับปรุงข้อบกพร่องไปเรื่อยๆ แล้ว ยังหมั่นส่งผลงานเข้าประกวดในเวทีต่างๆ ซึ่งได้เงินรางวัลมาพัฒนาอุปกรณ์ต่อ โดยวางแผนจะเปิดบริษัทของตัวเอง

เมื่อถามถึงความยากในการทำงานนี้ ตั้มตอบทันทีว่าคือ ข้อมูล ส่วนการสร้างโมเดลไม่ใช่เรื่องยาก

“ความยากเป็นเรื่องของข้อมูลและความเข้าใจเรื่องผึ้ง เพราะถ้าไม่มีข้อมูลหรือมีไม่เยอะพอก็ทำอะไรไม่ได้ กว่าจะได้มาไม่ใช่เรื่องง่าย ต้องเสี่ยงตายและทำบาปด้วย” (หัวเราะ)

โอ๊ตเสริมว่าก็ต้องมีคนแปลความด้วย คือ อาจารย์ที่เรียนมาทางด้านกีฏวิทยา “เพราะบางทีเราไม่รู้ว่าภาพที่เห็นสื่ออะไร แต่เขาเห็นภาพแล้วบอกได้ทันทีว่าภาพนี้คืออะไร บอกอะไร อย่างวันนั้นผมส่งให้ดูว่าผึ้งหายไปไหนไม่รู้ อาจารย์ก็บอก สงสัยมันร้อนแล้วไปหาอาหาร พอเลื่อนไปดูอุณหภูมิก็เห็นว่าสูง ความชื้นต่ำ ปกติอุณหภูมิสูง ความชื้นสูงก็ไม่เป็นไร อันนี้อุณหภูมิสูง ความชื้นต่ำก็ร้อนอ้าวเลย เห็นข้อดีของการทำงานกับคนในสาขาอื่น”

จากที่เคยขลุกอยู่แต่หน้าจอคอมพิวเตอร์อย่างเดียว และเรียนหนักจนไม่ค่อยรับรู้ข่าวสารในสังคมมากนัก ตอนนี้พวกเขารู้จักสังคมผึ้งที่น่าตื่นตาตื่นใจ แม้จะไม่ได้เรียนวิชาชีววิทยามาหลายปีแล้วก็ตาม บางเรื่องทำให้ต้องร้องว้าว! อย่างเช่นความสัมพันธ์ทางสังคมของผึ้ง

“เราเคยคิดว่านางพญาผึ้งตาย ตายทั้งรัง แต่ว่ามันมีดราม่า เพราะต้องมีนางพญาใหม่ ทีนี้มันก็มีนางพญาหลายก๊ก สมมติว่ามีห้าก๊ก แต่ละก๊กก็ส่งนางพญามาหนึ่งตัว ก็ต้องฆ่ากันให้ตาย ตัวไหนชนะก็จะได้เป็นนางพญา กลุ่มไหนส่งนางพญาตัวที่ชนะมาก็จะมีอภิสิทธิ์ในรัง เราก็โอ้โห มีแบบนี้ด้วย เรื่องดราม่าที่เกิดขึ้นในรังผึ้ง” โอ๊ตเล่า

หรือเพิ่งมารู้จักว่าผึ้งตัวผู้มีลักษณะอย่างไรก็ตอนที่ทำงานนี้ “ก็มีอยู่วันหนึ่งเราเดินไปหน้ารัง แล้วก็เห็นว่าเอ๊ะ นี่มันตัวอะไร สีแปลกๆ ตาแปลกๆ เราก็ส่งให้อาจารย์ดู อาจารย์ก็บอกว่านี่มันผึ้งตัวผู้ พอเราไปอ่านข้อมูลต่อในอินเทอร์เน็ตก็รู้ว่า ตัวผู้มีวรรณะต่ำที่สุดในรัง เขามีหน้าที่กินกับผสมพันธุ์ ถ้าเมื่อไหร่ที่ผึ้งตัวผู้ออกจากหน้ารังไปแล้ว เขาจะไม่มีสิทธิ์ที่จะเข้ามาในรังอีกเลย ทหารหน้ารังจะกันไม่ให้เข้า”

การเรียนรู้เรื่องใหม่ๆ ที่ไม่ถนัดมาก่อนเลยไม่ใช่ปัญหาสำหรับทั้งสามนี้ พวกเขามองว่าเป็นความท้าทายที่น่าสนุก กระทั่งส่วนที่เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ในการทำงานชิ้นนี้ ทั้งสามคนก็ต้องมาเริ่มต้นใหม่เช่นกัน เพราะความรู้ตลอดสี่ปีที่ผ่านมาไม่ทันกับความเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีแล้ว ตั้มที่ทำหน้าที่หลักในการทำเว็บแอปพลิเคชั่นก็บอกว่า เขาที่ถนัดทำฐานข้อมูลเป็นหลัก ก็ต้องเรียนทำเว็บใหม่เองจากอินเทอร์เน็ต

“เว็บที่เขียนตอนนั้นกับตอนนี้มันคนละเรื่องเลย เราอยากได้แบบนี้ก็มาศึกษาเอง อย่างเขียน machine learning ผมก็ไม่เคยเขียน สาขานี้มันใหม่มาก ที่เราเขียนเป็นความรู้เก่าแล้ว” พวกเขาใช้วิธีไปศึกษาจากคลิปหลายแหล่ง จากนั้นก็มาคุยกันและดูเปรียบเทียบกัน

ทุกอย่างเริ่มนับหนึ่งใหม่ ต้องลองผิดลองถูกซ้ำๆ รวมทั้งเรื่องฮาร์ดแวร์และ Internet of Things ที่เป็นหัวใจสำคัญของอุปกรณ์นี้ด้วย

โอ๊ตบอกว่า “ความเจ็บปวดของทีมนี้คือ ฮาร์ดแวร์ก็ไม่เก่ง เราเรียนซอฟต์แวร์มา งานที่ออกมา มาจากการลองผิดลองถูก บอร์ดนี่เปลี่ยนมาสามสี่บอร์ดกว่าจะได้ ไมค์สั่งมาทีเดียวสี่ชนิดเพื่อมาลอง ดูจากอินเทอร์เน็ตเอา ศึกษาใหม่ ใช้เวลาศึกษาสองเดือน”

ขณะนี้เริ่มมีบริษัทในต่างประเทศที่ทำอุปกรณ์คล้ายกันออกมา ซึ่งทีม BeeConnex บอกว่า ยอมไม่ได้ “เราจะทำให้ของออกมาดีเท่าเขา แต่ถูกกว่าเขา จะพัฒนาโปรเจ็กต์นี้ต่อไป จะทำให้ตีความได้ว่าเสียงที่ออกมาเกิดจากสิ่งเร้าใด และรุนแรงระดับไหน”