Helsingin yliopisto - tiedeuutinen
Lypsyrobottiin yhdistetty neuroverkkomalli tunnistaa lehmien sorkkaviat
Lypsyrobottiin yhdistettävä neuroverkkomalli varoittaa viljelijää lehmien sorkkavioista.
Viikko 26/2007
Tilojen ja karjan koon kasvaessa on kehitetty uudenlaisia apuvälineitä helpottamaan ja tehostamaan viljelijän työtä. Yksi keksinnöistä on pihattonavettaan sopiva lypsyrobotti, jossa lehmä käy itse lypsyllä 1-3 kertaa päivässä. Ideana on, että lehmä hakeutuu omatoimisesti lypsylle, kun se tuntee tarvetta siihen. Usein lehmää myös houkutellaan lisärehulla.
Lehmällä on kaulapannassaan transponderi eli radiotaajuustunnistin, jonka avulla laite tunnistaa lehmän. Samaa tunnistusta käyttää hyväkseen myös MMM Matti Pastellin väitöstutkimuksena kehittelemä mittausohjelma.
Tutkimuksessaan Automatic Lameness Detection in a Milking Robot: Instrumentation, measurement software, algorithms for data analysis and a neural network model Pastell kehitti lypsyrobottiin asennettavan automaattisen sorkkasairauksien tunnistusjärjestelmän.
Sorkkasairauksien tunnistus perustuu lypsyrobotin lattian alle sijoitettuihin neljään vaakaan, jotka mittaavat lehmän jalkojen painon. Tietokone-ohjelma alkaa mitata kun lehmä tulee lypsylle ja tallentaa jalkojen painot lypsyn aikana. Näistä tiedoista mallinnusohjelma laskee jalkojen painon suhteessa toisiinsa prosentteina ja neuroverkko luokittelee onko lehmä terve vai sairas.
-Jos yksi jalka painaa suhteessa muihin liian vähän, on syytä epäillä, että lehmä aristaa jalkaansa sorkkasairauden takia, Pastell kertoo.
Mittaukset tehtiin Suitian opetus- ja tutkimustilalla 74 lehmällä. Mittausohjelmaan tallennettiin yhteensä 10 000 lypsyn tiedot. Mallinnusvaiheessa nämä yhdistettiin ja sen jälkeen neuroverkolle opetettiin 5 000 sairaan ja terveen mittauksen tiedot.
Jälkikäteen Pastell kehitti myös virheenkorjausmenetelmän tilanteeseen, jossa lehmä ei seiso aivan keskellä. Tuloksena on yleinen malli, joka pystyy luokittelemaan onko lehmä terve vai sairas. Laite arvioi 96 % tapauksista oikein. Tiedot menevät suoraan viljelijän tietokoneelle.
Sorkkasairaudet ovat hyvin yleinen ongelma lehmillä. Eläimen kärsimyksen lisäksi sorkkavioista koituu myös kustannuksia viljelijöille.
-Maitotuotos heikkenee suoraan, tulee hoitokustannuksia ja pahimmassa tapauksessa joudutaan laittamaan eläin kokonaan pois, kertoo Pastell.
Jos sairaus huomataan alkuvaiheessa, tuotoksen menetyksiä tulee vähemmän ja sairauskulutkin jäävät yleensä pienemmiksi.
-Suurin osa sorkkasairauksista on takajaloissa, siksi neuroverkko on ohjelmoitu vertaamaan lehmän takajalkojen suhdetta toisiinsa.
Linkit:
Tiede ja tutkimus Helsingin yliopiston verkkosivuilla
Teksti: Ilona Hietanen
Kuva: Matti Pastell
