¿Por qué es importante saber qué hacen los animales cuando los humanos no están cerca? Este artículo explora los tremendos beneficios de instalar las cámaras adecuadas en el establo para monitorear a todos los cerdos.
La idea de la inteligencia artificial (IA) recuerda rápidamente a los coches y robots autónomos. Sin embargo, la IA es mucho más de lo que parece. Por ejemplo: el uso de cámaras de vigilancia en la granja. No es un concepto nuevo, pero ¿qué pasaría si estas cámaras pudieran detectar comportamientos cruciales que muestran los animales, como comer, beber, movimientos únicos y actividades agresivas, mediante el uso de inteligencia artificial, algoritmos de aprendizaje profundo y reconocimiento de imágenes? ¿Convencería eso a los productores de instalar cámaras en su granero?
La CFI, miembro del Grupo del Banco Mundial, ha visto que el uso y la inversión significativos han tenido un impacto profundo en el sector agrícola a través de la adopción de tecnologías visuales, como reconocimiento de imágenes, cámaras, robótica y más. Aprovechar las tecnologías de aprendizaje profundo para el seguimiento y la segmentación de múltiples objetos es realmente una forma no invasiva de incorporar el monitoreo autónomo del ganado y se está volviendo cada vez más popular en las granjas. Este enfoque del siglo XXI permite a los productores de cerdos centrarse en optimizar sus operaciones y centrarse menos en los cerdos y su corral.
Ver es saber
Cuando la agricultura comenzó en la Mesopotamia, la gente confiaba en sus ojos para monitorear de cerca a los animales y detectar cualquier signo de enfermedad. Hoy en día, los agricultores utilizan la misma solución, basándose principalmente en métodos subjetivos e incidentales, como las inspecciones físicas periódicas. Desafortunadamente, solo tienen tiempo para pasar 1 segundo por día con cada animal. Esto es perturbador y conduce a resultados poco confiables con resultados negativos, como una sobredosis accidental de antibióticos, y puede potencialmente causar altas tasas de mortalidad.
Los criadores de cerdos están siendo desafiados
Estos son algunos de los desafíos en el corazón mismo de la cría de cerdos. El número de granjas porcinas que tienen que gestionar la escasez de mano de obra, la rentabilidad, los costos de alimentación y la salud del rebaño, incluida la genética, la inmunidad, la resistencia a los antimicrobianos y la bioseguridad, aumenta constantemente. Nunca ha habido un mejor momento para cambiar tecnológicamente para apoyar la industria y la seguridad alimentaria a gran escala.
Estas cámaras, visión por computadora y tecnologías basadas en inteligencia artificial pueden monitorear la actividad física de los cerdos, los patrones de alimentación y la agresividad general, para que los granjeros sepan todo sobre el bienestar de su hato. Estos patrones permiten una identificación más temprana y más fácil de la enfermedad que conduce a un menor uso de antibióticos.
Los cerdos son animales maravillosamente sociales, pero su comportamiento, no solo en la naturaleza sino también en el entorno de una casa de grupo, se basa en la jerarquía. La agresión es la parte del repertorio conductual que utilizan los cerdos para determinar la jerarquía y resolver los conflictos sociales en el grupo. Si los cerdos se trasladan a nuevos grupos sociales durante las diferentes etapas de producción, la agresión aparece con mayor frecuencia porque se ven obligados a determinar una nueva jerarquía en cada nuevo grupo.
En el caso de las cerdas alojadas en grupo, la agresión a menudo se considera un problema de bienestar animal. A través de eventos agresivos, los animales a menudo se muerden entre sí, lo que hace que sufran lesiones y estrés con el tiempo. La mayoría de los eventos agresivos ocurren cuando los humanos no están presentes. Es por eso que los agricultores necesitan una solución que vigile al rebaño y resuelva los problemas de manera eficiente en una etapa temprana. Esta solución ofrece tecnología de visión por cámara de alta definición que puede observar cada detalle del ganado las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
Esta tecnología no solo es no invasiva y económica, también es escalable para todos los grupos de edad. Cuando un algoritmo compatible con IA comienza a analizar las imágenes de la cámara, el granjero obtiene información en tiempo real sobre los eventos agresivos que ocurren en el corral y toda la información relevante sobre los cerdos involucrados en el evento. Estos datos cruciales permiten a los ganaderos intervenir temprano y ayudar a los cerdos antes de que sufran lesiones visibles.
Mezclando tradición con modernidad
Hoy en día, las cámaras de video brindan a la gestión de la salud del ganado una solución innovadora para ayudar a los productores porcinos a mejorar la forma en que monitorean el comportamiento y el bienestar de su ganado, lo que reduce el uso de antibióticos en los cerdos.
El proceso comienza con el uso de cámaras de video estándar, disponibles en la mayoría de las granjas modernas, para monitorear el ganado. ¡Pero cuidado! La mayoría de los algoritmos de visión por computadora funcionan mal en esta tarea. Esto es porque:
- Los animales criados en granjas se ven idénticos y carecen de una firma espacial obvia
- Ninguno de los rastreadores existentes es robusto para una larga duración;
- Las condiciones del mundo real, como la iluminación cambiante, la oclusión frecuente, los ángulos de cámara variables y los tamaños variables de los animales, dificultan que los modelos generalicen.
Es por eso que los productores de carne de cerdo deben tener una cámara especializada para brindar los resultados que necesitan. Serket, una empresa de software holandesa, ha desarrollado IA y soluciones de software combinadas con cámaras que son ideales para estos desafíos. Por ejemplo, Serket tiene un sistema de monitoreo de comportamiento de extremo a extremo para cerdos alojados en grupo para realizar tareas simultáneas de segmentación, rastreo, reconocimiento de acciones y reidentificación a nivel de instancia.
Este es uno de los primeros marcos de monitoreo de ganado de múltiples objetos de un extremo a otro que aprende las incrustaciones a nivel de instancia para los cerdos agrupados. Para la evaluación comparativa, los científicos de animales analizan un conjunto de datos manual cuidadosamente seleccionado que consta de secuencias de video con segmentación, seguimiento y clasificación de actividad de los cerdos en un entorno real de cultivo en interiores.
Las imágenes muestran un fotograma de video de ejemplo y una anotación de un conjunto de datos. La primera imagen es una vista de cámara normal del lápiz. El segundo muestra el mismo video como un cuadro anotado con segmentación, seguimiento y clasificación de actividad de los cerdos. Los colores denotan acciones animales. Los números de cada animal son su identificación única.
Si bien las tareas comunes como la detección fácil y el seguimiento de objetos se prestan a redes previamente capacitadas y conjuntos de datos existentes, el monitoreo del ganado a través de video presenta desafíos únicos.
El monitoreo de cerdos en un entorno de cría cerrado crea instancias confusas para el modelado de visión por computadora entre cerdos de apariencia similar. El comportamiento agresivo del cerdo provoca movimientos bruscos y oclusiones frecuentes y hace que los cerdos se acurruquen uno encima del otro. Estos problemas rara vez se ven en los conjuntos de datos de video tradicionales.
Las actividades ganaderas también son limitadas, repetitivas y cíclicas a lo largo del tiempo, lo que las diferencias de los conjuntos de datos de acción tradicionales. Para construir modelos sólidos que puedan abordar los problemas descritos anteriormente, se deben adquirir conjuntos de datos personalizados y soluciones complementarias. Cualquier conjunto de datos de este tipo debe capturar la variabilidad en las condiciones, y el comportamiento del ganado debe anotarse bajo la supervisión de científicos expertos en animales.
Sabiduría convencional e innovación en IA
Las innovadoras soluciones de inteligencia artificial junto con los sistemas de cámaras de vigilancia existentes permiten a los agricultores distribuir de manera eficiente su valioso tiempo. Una vez que estas cámaras y sistemas de software se implementan a escala en bolígrafos, brindan cobertura las 24 horas del día. Cuando eso suceda, el monitoreo remoto del ganado puede convertirse en una realidad. A medida que la ganadería de precisión continúa evolucionando y asumiendo un papel destacado, es posible que ya no se necesite una gran fuerza de trabajo. Esto permitirá a los agricultores dirigir su atención a los animales individuales que necesitan ayuda y centrarse en garantizar que sus operaciones prosperen.
Fuente: pigprogress.net
