Big Data im Stall: Forschende der FH OÖ in Hagenberg beobachten mit Künstlicher Intelligenz die Gesundheit von Nutztieren
Informatiker*innen am Campus Hagenberg der FH Oberösterreich rücken in einem Projekt das Wohlbefinden von Schweinen und Kühen in den Blick. „Selbstlernende“ Algorithmen sollen künftig das Verhalten der Tiere richtig einschätzen und frühe Anzeichen erkennen, wenn es einem Tier nicht gut geht. Forschungspartner sind die Veterinärmedizinische (Vetmed) Universität und Technische Universität (TU) Wien.
Smarte Forschung: Marc Drillich (re) von der Veterinärmedizinischen Universität Wien und Stephan Winkler (li) von der FH OÖ setzen auf künstliche Intelligenz in der Nutztierhaltung Bildquelle: Michael Bernkopf/Vetmeduni
Das Gesundheitsmonitoring von Nutztieren zählt zu den größten Herausforderungen für Landwirt*innen. Bereits jetzt liefert die Digitalisierung mit Hilfe von Kameras und Sensoren viele Anhaltspunkte, um das Bewegungs- und Fressverhalten von Kühen und Schweinen zu erfassen. Ein Doktoratsprogramm, an dem sich fünf Dissertant*innen 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 Landwirt*innen bei ihrer Arbeit entlasten und bei ihren Entscheidungen unterstützen.
Die zwei Dissertant*innen 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. „Um all das mit Mitteln der Informatik umsetzen zu können, streben wir die kommenden vier Jahre eine enge Zusammenarbeit mit den Expert*innen der Veterinärmedizin und der Technischen Universität an“, sagt Winkler.
Langfristig soll das Forschungsprojekt dazu beitragen, dass Landwirt*innen 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 wird, umso besser ist die Aussicht auf einen raschen Heilungsprozess. Das senkt die tierärztlichen Kosten, reduziert den Medikamenteneinsatz und trägt zum Tierwohl bei.
Wissen aus einer Fülle an Daten generieren: Stephan Winkler leitet die Departments Medizin- & Bioinformatik und Data Science & Engineering am FH OÖ Campus Hagenberg Bildquelle: Michael Bernkopf/Vetmeduni
