Technologia w hodowli zwierząt

Uzasadnione wydaje się dążenie do jak największego zautomatyzowania pracy w zakresie prowadzenia hodowli zwierząt.

Czynności ręczne, które obejmują zarówno podawanie paszy, usuwanie obornika a także udój, zostały w pełni zrobotyzowane. Efektem automatyzacji jest zarówno podniesienie dobrostanu zwierząt oraz jakość parametrów mleka, a co za tym idzie – poprawa wyników ekonomicznych gospodarstwa.
Również komputeryzacja usług weterynaryjnych jest coraz bardziej powszechna. Innowacyjną i pionierską metodą jest uzyskiwanie przez hodowcę informacji o schorzeniach zwierząt w czasie rzeczywistym. Projekt„PocetLab” do wczesnego wykrywania subklinicznej ketozy i podklinicznej formy mastitis u krów mlecznych, stanowi nowy element do nowoczesnej metody zarządzania stadem bydła mlecznego. Realizacja projektu odbywa się na Uniwersytecie Rolniczym im. Hugona Kołłątaja w Krakowie pod czujnym okiem Kierownika Projektu Pani dr inż. Edyty Bauer, pracownika naukowego Wydziału Hodowli i Biologii Zwierząt Katedry Rozrodu, Anatomii i Genomiki Zwierząt.

Prototyp aplikacji na miarę przyszłości – czy zastąpi dotychczasową metodę wykrywania chorób?

Aplikacja pozwali na wykrycie najczęściej występujących chorób w stadach bydła mlecznego. O takie schorzenia zapytaliśmy naukowców z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Należy do nich: „Mastitis, która jest jedną z najbardziej problematycznych chorób bydła mlecznego. Skutkuje poważnymi stratami ekonomicznymi hodowców. Głównymi czynnikami powodującym mastitis są zakażenia drobnoustrojami, w wystąpieniu tej choroby sprzyjają indywidualne predyspozycje zwierząt, sprawność funkcjonowania układu immunologicznego, warunki hodowli. Wyróżnia się dwie główne postacie mastitis: kliniczną i podkliniczną” - mówi dr inż. Joanna Pokorska pracownik naukowy Wydziału Hodowli i Biologii Zwierząt z Katedry Rozrodu, Anatomii i Genomiki Zwierząt oraz członek zespołu badawczego.

Warto wykrywać ketozę wcześniej… Ketoza u krów jest groźną chorobą, występuje w stadium subklinicznym. Pojawia się w okresie powycieleniowym, od piątego dnia, do szóstego tygodnia po wycieleniu. Koszty jej leczenia są wysokie, a powikłania – nieodwracalne. - dr inż. Dominika Kułaj pracownik naukowy Wydziału Hodowli i Biologii Zwierząt z Katedry Rozrodu, Anatomii i Genomiki Zwierząt.
Główną cechą aplikacji będzie wczesne wykrywanie najczęstszych i najtrudniejszych do diagnozowania chorób występujących u krów mlecznych tj. subkliniczna forma ketozy i mastitis. Nowatorska technologia oparta na modelach Sztucznych Sieci Neuronowych znacząco podniesie poziom zdrowotności krów w stadzie, zmniejszy koszty obsługi weterynaryjnej i leczenia a tym samym eliminację chorych krów z hodowli.

Algorytm w hodowli

Jedną z najcenniejszych własności sieci neuronowych jest ich zdolność do przetwarzania informacji w sposób równoległy, całkowicie odmienny od szeregowej pracy tradycyjnego komputera oraz zdolność uczenia się na przykładach zastępując tradycyjne oprogramowanie. Sieci neuronowe cechuje bardzo duża trafność w przewidywaniu różnych zjawisk i procesów, w których trudno jasno określić zależności przyczynowo–skutkowe lub brakuje reguł pozwalających logicznie powiązać przyczyny ze skutkiem.

Dane wykorzystane do budowy SSN będą zawierać informacje o:

  • genotypach krów (dla genów CXCR1, SELL i OPN), 
  • dane produkcyjne krów i skład chemiczny mleka, 
  • zawartości ciał ketonowych we krwi i mleku, 
  • poziomie komórek somatycznych w mleku.

Część danych wykorzystanych do budowy SNN będzie pochodzić z systemów zarządzania stadem wybranych gospodarstw.

„Uzyskane wyniki pozwolą na opracowanie algorytmu, który zapisany w języku służącym do prezentacji modeli wraz przetwarzaniem danych pozwoli na stworzenie oprogramowania, które będzie można zastosować w programach do zarządzania stadem w produkcji mlecznej. Tak opracowany algorytm będzie można na szeroką skalę stosować do celów hodowlanych i pozwoli to hodowcy na przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym”- dr inż. Edyta Bauer naukowiec Wydziału Hodowli i Biologii Zwierząt z Katedry Rozrodu, Anatomii i Genomiki Zwierząt oraz – Kierownik Projektu.

Ekspansja technologiczna

Osiągnięcie w pełni kamieni milowych w badaniach przemysłowych i pracach rozwojowych pozwoli na stworzenie produktu końcowego opisanego projektu, czyli aplikacji lub funkcjonalnego oprogramowania. Ocenia się, iż prowadzone prace i planowane zadania doprowadzą do osiągnięcia poziomu gotowości technologicznej w liczbie VII - czyli dokonano demonstracji prototypu technologii w warunkach operacyjnych. Poziom ten reprezentuje znaczący postęp w odniesieniu do poziomu VI i wymaga zademonstrowania, że rozwijana technologia jest możliwa do zastosowania w warunkach operacyjnych.

Pierwsze wyróżnienia

Kierownik Projektu Dr inż. Edyta Bauer, pracownik Katedry Rozrodu, Anatomii i Genomiki Zwierząt wraz z zespołem naukowym: dr inż. Joanną Pokorską, mgr Olgą Jarnecką. otrzymały ZŁOTY MEDAL podczas Międzynarodowej Warszawskiej Wystawy Wynalazków IWIS 2020. Kierownik Projektu została również laureatką Polskiej Nagrody Inteligentnego Rozwoju 2020 w kategorii Naukowiec Przyszłości.
W przypadku chęci współpracy z Zespołem, prosimy o bezpośredni kontakt. Zachęcamy także do kontaktu z uczelnianym Centrum Transferu Technologii Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie oraz Centrum Innowacji Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie sp. z o.o., gdzie mogą Państwo uzyskać wszelkich informacji dotyczących komercjalizacji rozwiązania.

Related Articles