Lauksaimniecība 4.0 lielākai dzīvnieku labturībai kūtī
Mākslīgais intelekts lielākai dzīvnieku labturībai kūtī. Izglītības un zināšanu centrs Boxberg (LSZ) un Hohenheimas universitāte izstrādā datu avotus ilgtspējīgai cūkkopībai Eksperimentālie dati par dzīvnieku uzvedību, bioloģiskie dati no ikdienas darbībām, dati par novietnes vidi, dzīvnieku ģenētika: par sivēnmāšu ganāmpulku, t.sk. Par sivēnu audzēšanu un cūku nobarošanu Izglītības un zināšanu centrā Boxberg (LSZ) ir milzīgs datu apjoms. Dārgums, kas līdz šim gandrīz nav izmantots. Tā kā datu ieraksti, kas ierakstīti Excel izklājlapās, papīra veidlapās vai izmantojot specializētas lietojumprogrammas, nav savienoti tīklā. Projektā “Lauksaimniecība 4.0: Informācijas sistēma cūkkopībai” biznesa IT speciālisti Hohenheimas Universitātē Štutgartē apvieno šos datus digitālā platformā un tādējādi atver tos datu analīzei un mašīnmācībai. Tas ļauj gūt jaunas atziņas, kas sniedz labumu dzīvnieku labturībai un ilgtspējīgai cūkkopības orientācijai. Lauku apvidu un patērētāju tiesību aizsardzības ministrija (MLR) atbalsta projektu LSZ vadībā. Tā kā Hohenheimas Universitātes finansējuma summa ir gandrīz 200.000 XNUMX eiro, tā ir pētniecības uzmanības centrā.
Stress ar kaimiņiem aizgaldos, cīņa par piekļuvi tādiem resursiem kā ūdens, barība un manipulējami materiāli, veselības problēmas, augsts kaitīgo gāzu līmenis nodalījumā – visi šie faktori mudina cūkas kost asti. Zinātne un prakse pieņem, ka šo riska faktoru kombinācijai ir nozīme, taču joprojām pastāv daudz zināšanu trūkumu.
Šeit parādās viedā lielo datu analīze. "Tas ļauj mums analizēt lielus datu apjomus par šiem faktoriem no dažādiem avotiem un tādējādi iegūt jaunu informāciju un atklāt iepriekš nezināmas sakarības," skaidro prof. Stefans Kirns, Hohenheimas Universitātes Biznesa informātikas II katedras vadītājs.
"Dzīvnieku audzēšana piedāvā izaicinošus pielietojumus mašīnmācīšanās metodēm, piemēram, var uzlabot dzīvnieku labturību vai optimizēt darbības pārvaldību," uzsver biznesa informātikas speciālists Martins Rīkerts, kurš vada Hohenheimas universitātes apakšprojektu.
Daudzveidīgas pielietošanas iespējas lopkopībā
Viena no pētnieku uzmanības lokā esošajām tēmām ir jautājums par to, kā agrīnā stadijā identificēt riskus sivēniem, izmantojot mašīnmācīšanās metodes. Lai to izdarītu, viņi pašlaik pārbauda aptuveni 25 mainīgos lielumus un kopš 2011. gada ir izvērtējuši datus par aptuveni 50.000 XNUMX cūku, lai pārbaudītu, vai ir iespējams paredzēt agrīnus veselības apdraudējumus.
"Vēl viens iedomājams pielietojums būtu dzīvnieku uzvedības uzraudzība dzīvnieku labturības uzraudzības ietvaros, lai agrīnā stadijā noteiktu stresu," saka Riekerts. Komanda izmanto videokameras ar dziļu mācīšanos, lai novērtētu dzīvnieku melīgo uzvedību.
Tas ir svarīgs vispārējās prakses pielietojums. Lauksaimniecības lopkopība saskaras ar uz nākotni vērstiem uzdevumiem. Daudzi patērētāji mūsdienās vēlas zināt, no kurienes dzīvnieki nāk, kā tie tiek turēti un baroti un vai tiem klājas labi. Dati no paša dzīvnieka un no turēšanas vides, audzēšanas tehnikas un veselības stāvokļa sniedz informāciju par daudziem jautājumiem to kombinācijā. Digitalizācija un tīklu veidošana sniedz būtisku ieguldījumu lopkopības akceptēšanā sabiedrībā un labākā tēlā.
Daudzas atsevišķas datu salas Boxberg izglītības un zināšanu centrā
Hohenheimas zinātnieki vēlas to īstenot praksē ar Boksbergas Izglītības un zināšanu centru (LSZ). Izaicinājums LSZ: "Tur ir daudz datu, bet tos nevar izmantot, jo tie visi ir izolēti risinājumi. Tie nav savienoti tīklā," saka Dr. Ahims Kleins, kurš vadīja zināšanu ieguves darba jomu, kurai apakšprojekts ir piešķirts līdz 2019. gada augusta beigām. “Dzīvnieku audzēšanā ir milzīgs atlikums. Tā kā atšķirībā no augkopības, datu kopas ir grūti pieejamas datu analīzei.
Ļoti atšķirīgi dati tiek reģistrēti par sivēnmātēm, sivēniem un nobarojamām cūkām mācību un izmēģinājumu novietnēs. "Mēs regulāri esam apkopojuši strukturētus datus, piemēram, datus par sivēnmāšu plānošanu vai datus par nobarošanu un kaušanu," ziņo Riekert. “Turklāt ir arī papildu strukturēti dati par mājokļa vidi, piemēram, nodalījuma temperatūra, ventilācijas iestatījumi, ūdens plūsma vai barības patēriņš. Turklāt nestrukturēti eksperimentāli dati par dzīvnieku uzvedību, ko cita starpā saņemam no vairāk nekā 50 videokamerām.
Digitālais tīkls izolētu risinājumu vietā
Līdz šim šie dati tika ierakstīti, izmantojot Excel izklājlapas un specializētās lietojumprogrammas – līdz šim datu ierakstīšana ne visur ir bijusi pat digitāla. Projektā zinātnieki šos neviendabīgos datus apvieno datu platformā (datu noliktavā).
Viņi aprīko visu šķūni ar WLAN un uzstāda rūpnieciskos datorus ar skārienekrāniem. Tie integrē esošās ārējās sistēmas, piemēram, ventilācijas un barošanas sistēmas. Mērķis: bezpapīra šķūnī vairs nav nepieciešamas manuālas darbības, un dati tiek tieši uz datu platformu, izmantojot jauno ievades masku. "Tādā veidā datu ievade ir ātrāka un efektīvāka," skaidro projekta pētnieks Tobiass Zimpels. "Uz vietas tiek veikta ticamības pārbaude un darbinieki jebkurā laikā var piekļūt informācijas sistēmai."
Tīklošana pēc tam padara datus pieejamus datu analīzei. "Pateicoties mašīnmācībai, sistēma var atpazīt dažādu datu modeļus un likumsakarības," skaidro Riekert. "Mērķis ir iegūt iepriekš neatzītas sakarības un izmantot tās, lai izstrādātu lēmumu pieņemšanas palīglīdzekļus un prognozēšanas modeļus, kas dod labumu dzīvnieku labturībai, pētniecībai un individuālo saimniecību vadībai."
PRIEKŠVĒSTURE: Projekts "Lauksaimniecība 4.0: Informācijas sistēma cūkkopībai"
Projektu "Lauksaimniecība 4.0: informācijas sistēma cūkkopībai" finansē Bādenes-Virtembergas Lauku apgabalu un patērētāju aizsardzības ministrija (MLR) kā daļu no štata valdības stratēģijas "Lauksaimniecība 4.0 ilgtspējīga.digitālā". Projektu vada Izglītības un zināšanu centrs Boxberg (LSZ). Hohenheimas Universitātes Biznesa informātikas II nodaļa savai projekta daļai saņem 197.648 0,3 eiro, kopējais finansējums sastāda ap 1.11.2016 miljoniem eiro. Projekts sākās 31.12.2019. gada XNUMX. novembrī un noslēgsies XNUMX. gada XNUMX. decembrī.
Priekšvēsture: Pētniecības smagsvari
Hohenheimas universitātes zinātnieki 32,5. gadā ieguva 2018 miljonu eiro trešo pušu līdzekļos pētniecībai un mācībām. Sērija "Pētniecības smagsvari" iepazīstina ar izciliem pētniecības projektiem, kuru finansiālais apjoms ir vismaz 350.000 150.000 eiro tehniskajiem pētījumiem un XNUMX XNUMX eiro netehniskajiem pētījumiem.
Teksts: Elsner (Hohenheimas Universitāte)
AI kūtī: LSZ Boxberg un Hohenheimas Universitāte atklāj datu avotus labākai un ekonomiskākai cūkkopībai | Attēla avots: Hohenheimas Universitāte / Sacha Dauphin
