Agricultura 4.0 para máis benestar animal no hórreo
Intelixencia artificial para máis benestar animal no hórreo. O Centro de Educación e Coñecemento Boxberg (LSZ) e a Universidade de Hohenheim están a desenvolver fontes de datos para a cría de porcos sostible.Datos experimentais sobre o comportamento dos animais, datos biolóxicos das operacións rutineiras, datos sobre o ambiente de aloxamento, xenética animal: sobre o rabaño de porcas, incluíndo cría de leitóns e engorde de porcos no Centro de Educación e Coñecemento Boxberg (LSZ) hai inmensas cantidades de datos. Un tesouro que ata agora apenas se utilizaba. Porque os rexistros de datos, rexistrados en follas de cálculo Excel, formularios en papel ou mediante aplicacións especializadas, non están conectados en rede. No proxecto "Agricultura 4.0: Sistema de información para a cría de porcos", os especialistas en informática empresariais da Universidade de Hohenheim en Stuttgart combinan estes datos nunha plataforma dixital e abren así para a análise de datos e a aprendizaxe automática. Isto permite novos coñecementos que benefician o benestar animal e unha orientación sostible da gandería porcina. A Consellería de Medio Rural e Protección do Consumidor (MLR) apoia o proxecto baixo a dirección da LSZ. Cun importe de financiamento de case 200.000 euros para a Universidade de Hohenheim, representa un foco de investigación.
Estrés cos veciños nos corrales, loita polo acceso a recursos como auga, pensos e materiais manipulables, problemas de saúde, altos niveis de gases nocivos no compartimento: todos estes factores animan aos porcos a morderse o rabo. A ciencia e a práctica supoñen que unha combinación destes factores de risco xoga un papel, pero aínda hai moitas lagoas de coñecemento.
Aquí é onde entran as análises intelixentes de Big Data. "Isto permítenos analizar grandes cantidades de datos sobre estes factores de diferentes fontes, e así obter nova información e descubrir conexións previamente descoñecidas", explica o profesor Dr. Stefan Kirn, xefe do Departamento de Informática Empresarial II da Universidade de Hohenheim.
"A cría de animais ofrece aplicacións desafiantes para métodos de aprendizaxe automática, por exemplo, o benestar dos animais pódese mellorar ou a xestión operativa optimizada", subliña o especialista en informática empresarial Martin Riekert, que dirixe o subproxecto na Universidade de Hohenheim.
Diversas posibilidades de aplicación na gandería
Un tema que os investigadores teñen no seu punto de mira é a cuestión de como identificar os riscos para a saúde dos leitóns nunha fase temperá utilizando métodos de aprendizaxe automática. Para iso, están a examinar actualmente arredor de 25 variables e levan dende 2011 avaliando datos sobre uns 50.000 porcos para comprobar se é posible prever riscos precoces para a saúde.
"Outra aplicación concebible sería controlar o comportamento dos animais como parte da vixilancia do benestar animal para identificar o estrés nunha fase inicial", di Riekert. O equipo utiliza cámaras de vídeo con aprendizaxe profunda para avaliar o comportamento de mentira dos animais.
Aí reside unha aplicación importante para a práctica xeral. A gandería agrícola enfróntase a tarefas orientadas ao futuro. Moitos consumidores hoxe queren saber de onde veñen os animais, como se manteñen e se alimentan e que lles vai ben. Os datos do propio animal e do contorno de aloxamento, a técnica de cría e o estado de saúde proporcionan información sobre as múltiples preguntas que se combinan. A dixitalización e o traballo en rede contribúen significativamente a unha maior aceptación da gandería na sociedade e a unha mellor imaxe.
Moitas illas de datos individuais no Boxberg Education and Knowledge Center
Os científicos de Hohenheim queren poñer isto en práctica co Boxberg Education and Knowledge Center (LSZ). O reto na LSZ: "Aí hai moitos datos, pero non se poden utilizar porque son todas solucións illadas. Non están conectados en rede", di o Dr. Achim Klein, quen dirixiu a área de traballo de Extracción de coñecemento á que está asignado o subproxecto ata finais de agosto de 2019. "Hai un enorme atraso na produción animal. Porque a diferenza da produción de plantas, os conxuntos de datos son dificilmente accesibles para a análise de datos".
Rexístranse datos moi diferentes sobre as porcas, leitóns e porcos de engorde nos establos de adestramento e experimentación. "Recopilamos rutinariamente datos estruturados como datos de planificación de porcas ou datos de engorde e sacrificio", informa Riekert. "Ademais, hai máis datos estruturados sobre o ambiente da vivenda, como a temperatura do compartimento, a configuración de ventilación, o fluxo de auga ou o consumo de alimento. Ademais, datos experimentais non estruturados sobre comportamento animal, que recibimos de máis de 50 cámaras de vídeo, entre outras cousas”.
Redes dixitais en lugar de solucións illadas
Ata agora, estes datos foron rexistrados mediante follas de cálculo Excel e aplicacións especializadas; ata agora, a gravación de datos nin sequera era dixital en todas partes. No proxecto, os científicos combinan estes datos heteroxéneos nunha plataforma de datos (almacén de datos).
Equipan todo o hórreo con WLAN e instalan ordenadores industriais con pantallas táctiles. Integran sistemas externos existentes, como sistemas de ventilación e alimentación. O obxectivo: os pasos manuais xa non son necesarios no hórreo sen papel e os datos van directamente á plataforma de datos a través da nova máscara de entrada. "A entrada de datos é máis rápida e eficiente deste xeito", explica Tobias Zimpel, investigador do proxecto. "Realizase unha comprobación de verosimilitud in situ e os empregados poden acceder ao sistema de información en calquera momento".
A rede fai que os datos estean dispoñibles para a súa análise. "Grazas á aprendizaxe automática, o sistema pode recoñecer os patróns e regularidades nos diversos datos", explica Riekert. "O obxectivo é derivar conexións non recoñecidas ata agora e utilizalas para desenvolver axudas á toma de decisións e modelos de previsión que beneficien o benestar animal, a investigación e a xestión individual das explotacións".
ANTECEDENTES: Proxecto "Agricultura 4.0: Sistema de información para a gandería porcina"
O proxecto "Agricultura 4.0: Sistema de información para a cría de porcos" está financiado polo Ministerio de Áreas Rurais e Protección do Consumidor (MLR) de Baden-Württemberg como parte da estratexia "Agricultura 4.0 sustentable.dixital" do goberno estatal. O proxecto está xestionado polo Centro de Educación e Coñecemento Boxberg (LSZ). O Departamento de Informática Empresarial II da Universidade de Hohenheim recibe 197.648 euros para a súa parte do proxecto, o financiamento total ascende a uns 0,3 millóns de euros. O proxecto comezou o 1.11.2016 de novembro de 31.12.2019 e rematará o XNUMX de decembro de XNUMX.
Antecedentes: Investigar pesos pesados
Científicos da Universidade de Hohenheim adquiriron 32,5 millóns de euros en fondos de terceiros para investigación e ensino en 2018. A serie "Research Heavyweights" presenta proxectos de investigación destacados cun volume económico de polo menos 350.000 euros para investigación técnica e 150.000 euros para investigación non técnica.
Texto: Elsner (Universidade de Hohenheim)
AI no hórreo: o LSZ Boxberg e a Universidade de Hohenheim abren fontes de datos para unha cría de porcos mellor e máis económica | Fonte da imaxe: Universidade de Hohenheim / Sacha Dauphin
