Uzgoj 4.0 za više dobrobiti životinja u staji
Umjetna inteligencija za više dobrobiti životinja u štali. Boxberg (LSZ) i Sveučilište u Hohenheimu razvijaju izvore podataka za održivu uzgoj svinja: Podaci o ponašanju životinja, rutinski biološki podaci, podaci o stočarstvu, stado životinja: uključujući stado svinja, uključujući uzgoj svinja i tov svinja u Boxbergovom centru za obrazovanje i znanje (LSZ) postoje ogromne količine podataka. Blago koje je dosad jedva bilo upotrebljivo. Budući da zapisi podataka, snimljeni u Excel proračunskim tablicama, papirnim obrascima ili putem specijalnih aplikacija, nisu umreženi. Poslovni informatičari sa Sveučilišta u Hohenheimu u Stuttgartu spajaju te podatke u digitalnu platformu u projektu "Poljoprivreda 4.0: informacijski sustav za uzgoj svinja" - čime se otvaraju za analizu podataka i strojno učenje. To omogućuje nove spoznaje koje doprinose dobrobiti životinja i održivoj orijentaciji uzgoja svinja. Ministarstvo ruralnih poslova i zaštite potrošača (MLR) podržava projekt pod vodstvom LSZ-a. Uz bespovratna sredstva od gotovo 200.000 eura za Sveučilište u Hohenheimu, predstavlja veliku težinu u istraživanjima.
Post-mortem stres, borba za pristup izvorima kao što su voda, stočna hrana i materijal za zaposlenje, zdravstveni problemi, prekomjerna razina štetnih plinova u odjeljku - svi ti čimbenici potiču ugrize repa u svinjama. Znanost i praksa pretpostavljaju da interakcija ovih faktora rizika igra ulogu - ali još uvijek postoji mnogo nedostataka u znanju.
Tu dolazi pametna analitika velikih podataka. "To nam omogućava analizu velikih količina podataka o tim čimbenicima iz različitih izvora - na taj način dobivamo nove informacije i otkrivamo prethodno nepoznate veze", objašnjava prof. Dr. Med. Stefan Kirn, šef katedre za poslovnu informatiku II na Sveučilištu u Hohenheimu.
"Stočarstvo nudi zahtjevne aplikacije za strojno učenje, na primjer, dobrobit životinja može se poboljšati ili se može optimizirati operativno upravljanje", naglašava komercijalni informatičar Martin Riekert, koji vodi podprojekt Sveučilišta u Hohenheimu.
Razne primjene u stočarstvu
Jedna od tema kojoj se istraživači ciljaju jest pitanje kako otkriti rane rizike po zdravlje prasića pomoću strojnog učenja. Da bi to postigli, trenutno istražuju oko 25 varijabli i procjenjuju podatke od 2011-a na svinjama od 50.000-a kako bi testirali je li moguće predviđanje ranih zdravstvenih rizika.
"Druga zamisliva aplikacija bila bi nadziranje ponašanja životinja kao dijela praćenja dobrobiti životinja kako bi se otkrio stres u ranoj fazi", kaže Riekert. Tim koristi video kamere s dubokim učenjem za procjenu ponašanja životinja u snu.
Ovo je također važna primjena za široku praksu. Stočarstvo se suočava sa zadacima usmjerenim na budućnost. Mnogi potrošači danas žele znati odakle dolaze životinje, kako se drže i hrane i koliko su dobre. Podaci iz same životinje i okoliša, tehnika stočarstva i zdravstveno stanje pružaju informacije o mnogim pitanjima. Digitalizacijom i umrežavanjem daju se znatni doprinosi većem prihvaćanju stočarstva u društvu i boljem imidžu.
Mnogi pojedinačni otoci podataka u Boxbergovom centru za obrazovanje i znanje
Hohenheimski znanstvenici to namjeravaju posebno provesti s Boxbergovim (LSZ) centrom za obrazovanje i znanje. Izazov na LSZ-u: "Na raspolaganju je puno podataka, ali oni nisu upotrebljivi jer su sve otočna rješenja. Nisu umreženi " Achim Klein, koji je do kraja kolovoza 2019 vodio Izvlačenje znanja iz radnog prostora, kojemu je dodijeljen potprojekt. "Veliki je zaostatak u proizvodnji životinja. Jer za razliku od biljne proizvodnje, skupovi podataka teško su dostupni za analizu podataka. "
U učionici i eksperimentalnim stajama prikupljaju se vrlo različiti podaci o krmačama, svinjama i tovima svinja. "Mi rutinski prikupljamo strukturirane podatke, poput podataka s planera sjetve ili podataka o tovu i klanju", kaže Riekert. "Pored toga, postoje i drugi strukturirani podaci o stambenom okruženju poput temperature odjeljka, postavki ventilacije, protoka vode ili potrošnje hrane. Osim toga, nestrukturirani eksperimentalni podaci o ponašanju životinja, koji nam, između ostalog, pružaju i 50 video kamere. "
Digitalno umrežavanje umjesto izoliranih rješenja
Do sada su ti podaci snimljeni Excel proračunskim tablicama i specijaliziranim aplikacijama - prikupljanje podataka nije ni digitalno dostupno. U projektu znanstvenici spajaju ove heterogene podatke u skladište podataka (Data Warehouse).
Opremaju čitavu štalu WLAN-om i instaliraju industrijska računala sa zaslonom osjetljivim na dodir. Postojeći vanjski sustavi, poput sustava za ventilaciju i hranjenje, integriraju ih. Cilj: U slučaju uklanjanja stabilnih ručnih koraka bez papira, podaci odmah prelaze s novom ulaznom maskom izravno u podatkovnu platformu. "Unos podataka bit će brži i učinkovitiji", objašnjava Tobias Zimpel, znanstveni suradnik na projektu. "U tijeku je provjera vjerodostojnosti i zaposlenici mogu pristupiti informacijskom sustavu u bilo kojem trenutku."
Putem umrežavanja, podaci su tada spremni za analizu podataka. "Kroz strojno učenje sustav može prepoznati obrasce i zakone u različitim podacima", objašnjava Riekert. "Cilj je dobiti ranije nepriznati odnosi i razviti modele podrške za odlučivanje i prognozne modele koji će koristiti dobrobiti životinja, istraživanju i upravljanju pojedincima."
Pozadina: Projekt "Poljoprivreda 4.0: Informacijski sustav za uzgoj svinja"
Projekt "Poljoprivreda 4.0: informacijski sustav za uzgoj svinja" financira Ministarstvo ruralnih i potrošačkih zaštite Baden-Württemberg (MLR) u okviru strategije regionalne vlade "Poljoprivreda 4.0 nachhalt.digital". Upravljanje projektom nalazi se u Centru za obrazovanje i znanje Boxberg (LSZ). Odjel za informacijske sustave II na Sveučilištu u Hohenheimu za svoj dio projekta dobiva 197.648 Euro, a ukupno financiranje iznosi oko 0,3 milijuna eura. Projekt je započeo na 1.11.2016, a završava na 31.12.2019.
Pozadina: teška istraživanja
32,5 milijuna eura u fondovima trećih strana nabavili su znanstvenici sa Sveučilišta u Hohenheimu 2018 za istraživanje i nastavu. U nizu, serija "teška istraživanja" predstavlja izvanredne istraživačke projekte s financijskim obujmom od najmanje 350.000 eura za apparativna istraživanja i 150.000 Euro za netehnička istraživanja.
Tekst: Elsner (Sveučilište u Hohenheimu)
AI u staji: LSZ Boxberg i Sveučilište u Hohenheimu otvaraju izvore podataka za bolju i ekonomičniju svinju | Izvor: Sveučilište Hohenheim / Sacha Dauphin
