Big Data im Stall

KI soll Wohlbefinden von Nutztieren steigern

KI soll helfen, das Wohlbefinden von Kühen und Schweinen im Stall zu steigern.

(Bild: Jürgen Radspieler)

Informatiker der FH Oberösterreich rücken in einem Projekt das Wohlbefinden von Schweinen und Kühen in den Blick. „Selbstlernende“ Algorithmen sollen dafür künftig das Verhalten der Tiere richtig einschätzen und frühe Anzeichen erkennen, wenn es einem Tier nicht gut geht. 

Das Gesundheitsmonitoring von Nutztieren zählt zu den größten Herausforderungen für Landwirte. Bereits jetzt liefert die Digitalisierung mithilfe von Kameras und Sensoren viele Anhaltspunkte, um das Bewegungs- und Fressverhalten von Kühen und Schweinen zu erfassen. Ein Doktoratsprogramm, an dem sich fünf Dissertanten der FH OÖ in Hagenberg, der Vetmed und der TU Wien beteiligen, knüpft hier mit einem weiterführenden Forschungsprojekt an. Dabei sollen smarte Methoden wie Machine Learning und Bildverarbeitung (Computer Vision) in ein Farming-Konzept übertragen werden.

„Wir wollen das Verhalten der Tiere im Stall mit Kameras beobachten. Anhand der gesammelten Daten, auch jener, die etwa elektronische Ohrmarken speichern, sollen Algorithmen künftig automatisiert einschätzen können, wenn etwa eines der Tiere Symptome einer Krankheit aufweist oder die Geburt eines Kalbes bevorsteht“, sagt der Informatiker Stephan Winkler. Er leitet am Campus Hagenberg der FH OÖ das Department Medizin- & Bioinformatik sowie Data Science & Engineering und fungiert zusätzlich als wissenschaftlicher Leiter des Softwareparks.

Das Forschungsprojekt, das für vier Jahre genehmigt ist, soll zum einen die Lebensqualität der Nutztiere in einem landwirtschaftlichen Betrieb verbessern und andererseits die Landwirte bei ihrer Arbeit entlasten und bei ihren Entscheidungen unterstützen.

Stephan Winkler leitet am Campus Hagenberg der FH OÖ die Departments Medizin- & Bioinformatik und Data Science & Engineering.

(Bild: Michael Bernkopf/Vetmeduni)

Viel anzupassen und zu erproben
Die zwei Dissertanten der FH OÖ im wissenschaftlichen Team können im Bereich Computer Vision und Künstliche Intelligenz auf bereits Erforschtes und Entwickeltes aufbauen. „Es gibt aber viele Algorithmen, die adaptiert werden müssen. Außerdem gilt es, zahlreiche neue tiermedizinische Fälle und Modelle zu erproben, um das Verhalten der Tiere überhaupt ablesen zu können“, erklärt Winkler.

In weiterer Folge soll die Software automatisiert abschätzen können, welcher Zustand beim einzelnen Tier als nächstes eintreten könnte, beispielsweise, ob eine Geburt normal verlaufen wird, oder ob Probleme zu erwarten sind. Das Computersystem muss zudem während des täglichen Betriebes in der Lage sein, stets neu hinzuzulernen.

Langfristig soll das Forschungsprojekt dazu beitragen, dass Landwirte künftig noch bessere Möglichkeiten zur Überwachung im Stall vorfinden werden, mit dem Ziel, auf veränderte Gesundheitszustände der einzelnen Tiere frühzeitig reagieren zu können. Denn je eher gehandelt werd, umso besser sei die Aussicht auf einen raschen Heilungsprozess. Das senke die tierärztlichen Kosten, reduziere den Medikamenteneinsatz und trage zum Tierwohl bei.