חקלאות 4.0 לעודד רווחת בעלי חיים באסם
בינה מלאכותית לטובת רווחת בעלי חיים יותר ברפת. מרכז החינוך והידע של בוקסברג (LSZ) ואוניברסיטת הוהנהיים מפתחים מקורות נתונים לגידול חזירים בר קיימא: נתוני בדיקה על התנהגות בעלי חיים, נתונים ביולוגיים מפעולות שגרתיות, נתונים על סביבת הדיור, על גנטיקה של בעלי חיים: על עדר הזרעים כולל חזיר גידול ופיטום חזירים במרכז החינוך והידע בוקסברג (LSZ) יש כמויות עצומות של נתונים. אוצר שעד כה בקושי היה שמיש. מכיוון שרשומות הנתונים, שנרשמו בטבלאות אקסל, בטפסי נייר או באמצעות יישומים מומחים, אינן מרושתות ברשת. האינפורמטיקה העסקית באוניברסיטת הוהנהיים בשטוטגרט מפגישה את הנתונים הללו בפלטפורמה דיגיטלית בפרויקט "חקלאות 4.0: מערכת מידע לגידול חזירים" - ובכך מנגישה אותם לניתוח נתונים ולמידת מכונה. זה מאפשר תובנות חדשות המיטיבות עם רווחת בעלי החיים והתמצאות עתידית בחקלאות חזירים. המשרד לאזורים כפריים והגנת הצרכן (MLR) מממן את הפרויקט בהנחיית ה- LSZ. במימון של כמעט 200.000 יורו לאוניברסיטת הוהנהיים, זהו מוקד מחקרי.
לחץ עם השכן במכלאה, מאבק על גישה למשאבים כמו מים, מזון וחומר תעסוקתי, בעיות בריאותיות, רמות גבוהות מדי של גז מזיק בתא - כל הגורמים הללו מעודדים נשיכת זנב אצל חזירים. מדע ותרגול מניחים כי האינטראקציה של גורמי סיכון אלה משחקת תפקיד - אך עדיין יש כאן פערים רבים בידע.
כאן נכנס ניתוח נתונים חכם של נתונים גדולים. "זה מאפשר לנו לנתח כמויות גדולות של נתונים על גורמים אלה ממקורות שונים - וכך להשיג מידע חדש ולחשוף קשרים שלא היו ידועים בעבר", מסביר פרופ 'ד"ר. סטפן קירן, ראש המחלקה למידע עסקי II באוניברסיטת הוהנהיים.
"גידול בעלי חיים מציע יישומים מאתגרים לתהליכי למידת מכונה, למשל ניתן לשפר את רווחת בעלי החיים או לייעל את ניהול התפעול", מדגיש מומחה ה- IT העסקי מרטין ריקרט, העומד בראש פרויקט המשנה באוניברסיטת הוהנהיים.
אפשרויות יישום מגוונות בגידול בעלי חיים
נושא אחד שעומד בפני החוקרים הוא השאלה כיצד לזהות סיכונים בריאותיים בחזירונים בשלב מוקדם באמצעות שיטות לימוד מכונה. לשם כך, הם בוחנים כעת כ -25 משתנים ובוחנים נתונים על כ- 2011 חזירים מאז 50.000 במטרה לבדוק אם תחזיות לגבי סיכונים בריאותיים מוקדמים.
"יישום אפשרי נוסף יהיה גם לפקח על התנהגות בעלי חיים כחלק ממעקב אחר רווחת בעלי חיים על מנת לזהות מתח בשלב מוקדם", אומר ריקרט. לשם כך הצוות משתמש במצלמות וידיאו עם למידה מעמיקה להערכת התנהגות השקר של בעלי החיים.
זהו גם יישום חשוב לתרגול רחב. גידול בעלי חיים חקלאי מתמודד עם משימות מכוונות עתידיות. צרכנים רבים רוצים היום לדעת מאיפה החיות מגיעות, איך הם מוחזקים ומאכילים אותם ושהם מצליחים טוב. הנתונים מהחיה עצמה ומסביבת הדיור, טכניקת השיכון ומצב הבריאות מספקים מידע על השאלות הרבות. דיגיטציה ורשתות תורמות משמעותית לקבלה רבה יותר של גידול בעלי חיים בחברה ולדימוי טוב יותר.
איי נתונים רבים בודדים במרכז החינוך והידע בוקסברג
מדעני הוהנהיים רוצים ליישם זאת במיוחד עם מרכז החינוך והידע של בוקסברג (LSZ). האתגר ב- LSZ: "יש שם הרבה נתונים, אבל אי אפשר להשתמש בהם כי זה הרבה פתרונות מבודדים. הם לא מרושתים, "אומר ד"ר. אחים קליין, שעמד בראש תחום העבודה להפקת ידע אליו מוקצה פרויקט המשנה עד סוף אוגוסט 2019. "יש כמות עצומה של התעדכנות בייצור בעלי חיים. מכיוון שבניגוד לייצור הצמחים, מערכי הנתונים כמעט ולא נגישים לניתוח נתונים. "
נתונים שונים מאוד נרשמים על הזרעים, החזרזירים והחזירים המשמינים בדוכני ההוראה והניסוי. "אספנו באופן שגרתי נתונים מובנים כמו נתוני מתכנן זריעה או נתוני פיטום ושחיטה", מדווח ריקרט. "בנוסף, ישנם נתונים מובנים נוספים על סביבת הדיור כמו טמפרטורת התא, הגדרות אוורור, זרימת מים או צריכת הזנה. בנוסף, נתוני בדיקה לא מובנים על התנהגות בעלי חיים, שבין היתר מספקים לנו מעל 50 מצלמות וידיאו. "
רשת דיגיטלית במקום פתרונות מבודדים
עד כה נתונים אלה נרשמו בטבלאות אקסל ויישומים מומחים - עד כה, הקלטת נתונים אפילו לא דיגיטלית בכל מקום. בפרויקט, המדענים מביאים את הנתונים ההטרוגניים הללו לפלטפורמת נתונים (מחסן נתונים).
לשם כך הם מציידים את האורווה כולה ב- WLAN ומתקינים מחשבים תעשייתיים עם מסכי מגע. הם משלבים מערכות חיצוניות קיימות, למשל מערכות אוורור והזנה. המטרה: ברפת ללא נייר, אין צורך עוד בצעדים ידניים, כעת הנתונים נשלחים ישירות לפלטפורמת הנתונים באמצעות מסכת הקלט החדשה. "זה הופך את הזנת הנתונים למהירה ויעילה יותר", מסביר טוביאס צימפל, מקורב המחקר בפרויקט. "בדיקת סבירות מתבצעת במקום והעובדים יכולים לגשת למערכת המידע בכל עת."
נטוורקינג הופך את הנתונים לזמינים לניתוח נתונים. "בעזרת למידת מכונה המערכת יכולה לזהות את הדפוסים והסדירות בנתונים המגוונים", מסביר רייקרט. "המטרה היא להפיק קשרים שלא היו מוכרים בעבר ולהשתמש בהם לפיתוח עזרי קבלת החלטות ומודלים תחזיתיים המועילים לרווחת בעלי חיים, מחקר וניהול ספציפי לחברה."
רקע: פרויקט "חקלאות 4.0: מערכת מידע לגידול חזירים"
הפרויקט "חקלאות 4.0: מערכת מידע לגידול חזירים" ממומן על ידי משרד באדן-וירטמברג לאזורי כפר והגנת הצרכן (MLR) כחלק מהאסטרטגיה של ממשלת המדינה "חקלאות 4.0 בר קיימא. דיגיטלית". ניהול הפרויקט מוטל על מרכז החינוך והידע Boxberg (LSZ). המחלקה לאינפורמטיקה עסקית II באוניברסיטת הוהנהיים מקבלת 197.648 אירו בגין חלקה בפרויקט, סכום המימון הכולל נע סביב 0,3 מיליון יורו. הפרויקט החל ב -1.11.2016 בנובמבר 31.12.2019 ומסתיים ב -XNUMX בדצמבר XNUMX.
רקע: מחקר כבדות משקולות
מדענים מאוניברסיטת הוהנהיים רכשו 32,5 מיליון יורו במימון צד ג 'בשנת 2018 למחקר והוראה. ברצף רופף, סדרת "משקלי משקל כבדים" מציגה פרויקטים מחקריים מצטיינים בהיקף כספי של לפחות 350.000 אירו למחקר באמצעות ציוד או 150.000 יורו למחקר שאינו ציוד.
טקסט: אלסנר (אוניברסיטת הוהנהיים)
AI באסם: LSZ Boxberg ואוניברסיטת Hohenheim מפתחים מקורות נתונים לחקלאות חזירים טובה וחסכונית יותר | מקור תמונה: אוניברסיטת הוהנהיים / סאשה דאופין
