Технологія штучного інтелекту може зменшити використання антибіотиків у молочних корів

Технології штучного інтелекту допомагають фермерам мінімізувати антибіотикотерапію на молочних фермах, сприяючи поліпшенню здоров’я людей і тварин. Використання антибіотиків у тваринництві сьогодні викликає серйозне занепокоєння через зростання резистентності до антибіотиків у людей. Розробники сільськогосподарських технологій використовують штучний інтелект і машинне навчання, щоб допомогти фермерам звести до мінімуму потребу в антибіотиках для корів.

Як фермери можуть застосовувати цю технологію? Чи є штучний інтелект достатньо ефективним, щоб забезпечити хорошу рентабельність інвестицій для фермерів великої рогатої худоби? Існує кілька інноваційних застосувань ШІ на молочних фермах і фермах великої рогатої худоби, починаючи від предиктивної аналітики і закінчуючи розпізнаванням облич.

Прогнозування хвороб великої рогатої худоби за допомогою штучного інтелекту

Виявлення корів, які страждають від хвороб, має вирішальне значення, оскільки інфекційні захворювання загрожують цілому стаду. На жаль, фермерам може бути надзвичайно складно ефективно контролювати свою худобу, оскільки стада можуть налічувати сотні голів. Розробники сільськогосподарських технологій вирішують цю проблему за допомогою предиктивної аналітики на основі штучного інтелекту.

Своєчасне виявлення хвороб великої рогатої худоби має важливе значення, оскільки дозволяє фермерам і ветеринарам якнайшвидше вилікувати корову. Це може звести до мінімуму дні, протягом яких корова отримує антибіотикотерапію. Хоча антибіотики можуть бути безцінними для забезпечення здоров’я худоби, надмірне лікування може сприяти розвитку стійкості до антимікробних препаратів у людей.

Стійкість до протимікробних препаратів — це серйозне порушення здоров’я, яке робить певні ліки, що рятують життя, неефективними. Вплив великої кількості протимікробних препаратів, таких як антибіотики, може призвести до того, що шкідливі бактерії стануть стійкими до цих ліків. Тому мінімізація контакту людей з антибіотиками є життєво важливою для того, щоб вони продовжували діяти, коли пацієнти їх потребують.

“Корови теж потребують антибіотиків, але оскільки люди покладаються на велику рогату худобу як на джерело їжі, важливо максимально скоротити лікування антибіотиками”.

ШІ допомагає фермерам досягти цього, надаючи простий та ефективний спосіб моніторингу корів на наявність ознак хвороби.

Процес у дії

Наприклад, багаторічне дослідження, проведене на двох європейських фермах великої рогатої худоби, показало, що кількість днів лікування корів, які перебувають під моніторингом штучного інтелекту, скоротилася на 68%. Корови носять датчики зі штучним інтелектом, які відстежують їхню поведінку на предмет ключових ознак потенційної хвороби, таких як млявість або незвичні харчові звички. Якщо ШІ виявляє тривожні ознаки, він запускає оповіщення, щоб фермери могли перевірити корову.

Система значно полегшує фермерам виявлення ранніх попереджувальних ознак у їхніх стадах. Це добре не лише для окремої корови, але й для групи. Рання ізоляція та лікування запобігають поширенню інфекційних захворювань на інших корів.

Це зменшує кількість антибіотиків, необхідних для всього стада, і витрати на лікування для фермера. Кінцевий споживач отримує вигоду від того, що їсть м’ясо або п’є молоко від корів, які споживали менше антибіотиків, тим самим зменшуючи ймовірність розвитку резистентності до протимікробних препаратів.

Розпізнавання обличчя для корів

Моніторинг поведінки – не єдине застосування штучного інтелекту в охороні здоров’я великої рогатої худоби. Фермери та ветеринари також можуть використовувати розпізнавання обличчя за допомогою ШІ для виявлення ранніх ознак таких захворювань, як респіраторна хвороба великої рогатої худоби.

Симптоми респіраторних захворювань часто включають в себе мімічні симптоми, такі як опущені вуха, кашель або тьмяні очі. Це одна з найпоширеніших причин смерті корів. Насправді, респіраторні інфекції є причиною номер один для лікування телят антибіотиками. Хвороба дихальних шляхів може викликати до 80% захворювань на відгодівельних майданчиках великої рогатої худоби.

Стратегічно розміщені камери, встановлені навколо ферм, можуть щодня робити численні знімки обличчя кожної корови. Алгоритм штучного інтелекту аналізує зображення та обробляє їх за допомогою комп’ютерного зору. Алгоритм може ідентифікувати на фотографіях маркери потенційної хвороби, такі як висячі вуха, характерні для корів з хворобою.

В одному з досліджень ця технологія була поєднана з радіочастотними мітками, які можуть показувати точне місцезнаходження окремих корів у певний момент часу. За допомогою цих двох технологій фермери можуть швидко ідентифікувати потенційно хворих корів і знайти їх у стаді.

Раннє втручання може врятувати життя корові в разі серйозних захворювань, таких як коров’ячий рефлюкс. Той факт, що респіраторні хвороби є однією з найпоширеніших причин для лікування антибіотиками у великої рогатої худоби, означає, що існує величезний потенціал для використання ШІ з метою мінімізації часу лікування. Ця технологія може значно покращити стан здоров’я великої рогатої худоби.

Аналітика стада за допомогою штучного інтелекту

Фермери можуть використовувати штучний інтелект для прогнозування результатів різних стратегій догляду за тваринами, які можуть допомогти знизити стійкість до антибіотиків. Стратегічне розведення худоби є стандартною практикою для мінімізації ймовірності спадкової вразливості до хвороб. Сучасні сільськогосподарські технології дозволяють зробити ще один крок вперед, кількісно визначаючи ключові генетичні маркери здоров’я великої рогатої худоби.

Геномна селекція передбачає використання цих генетичних маркерів, відомих як селекційні цінності геному, для прийняття селекційних рішень на основі конкретних даних. Наприклад, у дослідженні 2019 року було змодельовано вплив геномної селекції на модельоване стадо великої рогатої худоби протягом 15 років. Дослідження показало, що використання геномної селекції зменшило використання антибіотиків та медичні витрати на одну корову.

“Штучний інтелект є потужним інструментом для аналізу геномних селекційних цінностей та генетичних даних, що дозволяє фермерам успішно проводити успішну геномну селекцію”.

Зрозуміти сенс величезного масиву даних генетичної інформації про сотні корів було б складно для будь-кого. Штучний інтелект може спростити вилучення важливих тенденцій і зв’язків у цих даних.

Наприклад, фермер може використовувати аналітику даних ШІ, щоб визначити корів у своєму стаді з найкращими геномними селекційними показниками. ШІ може порівняти дані стада з Державним індексом селекції за чистими заслугами за все життя, щоб визначити особливо здорових корів. Потім фермер може використовувати цю інформацію для визначення найкращих племінних пар у своєму стаді. З часом такий аналітичний підхід до селекції може призвести до появи здоровіших від природи корів із сильнішою імунною системою, що зменшить потребу в лікуванні антибіотиками.

Моделювання стада

Фермери також можуть використовувати штучний інтелект для моделювання даних про стадо і прогнозування наслідків для здоров’я. Наприклад, вони можуть використовувати цифрового двійника, щоб змоделювати наслідки використання геномної селекції на своїй фермі протягом 10 або 20 років. Машинне навчання може створювати реалістичні моделі на основі реальних даних і адаптуватися, коли модель отримує нову інформацію.

Моделювання стада є корисним для фермерських операцій не лише з точки зору скорочення днів лікування антибіотиками. Фермери можуть використовувати цифрових двійників зі штучним інтелектом для покращення планування ферми, кормових сумішей, управління земельними ресурсами, додаткового лікування, селекції тощо.

Фактично, прогнозована аналітика може допомогти фермерам отримати більше фінансування та інвестицій. Конкретні дані можуть допомогти продемонструвати потенційним інвесторам та діловим партнерам цінність фермерського господарства. Фермери можуть використовувати цифрових двійників, щоб показати потенційним партнерам, як саме їхні інвестиції покращать процеси, здоров’я худоби та доходи.

Технологія штучного інтелекту — майбутнє тваринництва

Сільське господарство має репутацію низькотехнологічної галузі, але це далеко не так. Технологія штучного інтелекту революціонізує тваринництво, допомагаючи фермерам підтримувати здоров’я стада і постачати споживачам більш поживні продукти харчування.

Дослідження показують, що використання ШІ для моніторингу великої рогатої худоби на предмет виявлення ранніх ознак захворювань може значно зменшити потребу в лікуванні антибіотиками. Радиометки, Bluetooth і GPS є корисними доповненнями до цієї технології, що дозволяють фермерам швидко знаходити потенційно хворих корів. Використання машинного навчання та аналітики штучного інтелекту для прогнозування стану здоров’я та виявлення симптомів має величезний потенціал для мінімізації потреби в антибіотиках для молочних корів.