Impact story

Slimme systemen verbeteren welzijn van leghennen en varkens

Het dierenwelzijn op boerenbedrijven is de afgelopen tien jaar verbeterd. Zo hebben legkippen en varkens meer ruimte om rond te scharrelen. Maar er ontstaan ook wel eens opstootjes omdat de dieren in grotere groepen leven. Denk aan varkens die in elkaars staart bijten of kippen die elkaars veren uitpikken. Een systeem op basis van kunstmatig intelligentie moet het dierenwelzijn verbeteren.

Voor het sociale gedrag van varkens en legkippen is binnen de fokkerij tot nu toe weinig aandacht geweest. Het observeren van een grote groep dieren is namelijk heel arbeidsintensief. De onderzoekers van Animal Breeding and Genomics en Adaptation Physiology ontwikkelen een systeem op basis van kunstmatige intelligentie dat het gedrag van varkens en kippen in grote groepen automatisch detecteert. Dat doen ze samen met de Technische Universiteit Eindhoven en Universiteit Utrecht.

“Het systeem moet via een algoritme, camera’s en sensoren daders en slachtoffers van ongewenst gedrag identificeren, dieren herkennen en weten we hoe zij zich bewegen in een ruimte,” zegt universitair docent Piter Bijma. “Het zal de veehouder helpen om te bepalen wanneer hij moet ingrijpen bij gedragsproblemen. Zo kunnen we inbouwen dat de boer een waarschuwing krijgt bij ‘smothering,’ Dan kruipen kippen op elkaar waardoor de onderste kippen stikken. Snel ingrijpen voorkomt dat de kippen doodgaan. Ook kan de boer sneller handelen als varkens in elkaars staart bijten.”

Relaties tussen genen en gedrag

Daarnaast brengen de onderzoekers met het systeem de relaties tussen genen en gedrag in kaart. Genetische aanleg speelt namelijk een rol bij daders en slachtoffers. “We willen weten hoe groot het sociale netwerk van dieren is en of ze sociaal of juist asociaal gedrag vertonen. Zo kunnen we dieren voor de fokkerij identificeren die sociaal en weerbaar zijn. Fokkers kunnen die dieren gebruiken als ouders voor de volgende generatie en zo dus hun DNA doorgeven.”

Algoritme

Het algoritme van het systeem heeft ‘training’ nodig om het gedrag van varkens en kippen in grote groepen straks automatisch te detecteren. Hiervoor zijn data nodig. De onderzoekers hebben daarom camera’s opgehangen in een stal in Duitsland en beoordelen de data eerst handmatig. Bijma geeft als voorbeeld het bekijken van een videostream van een groep varkens. “In die video’s geven we aan wanneer er bepaald gedrag voorkomt. We zetten bijvoorbeeld een vakje om een varken dat bijt, en een ander (gekleurd) vakje om het varken dat gebeten wordt. Daar heb je software voor. Deze geannoteerde data gebruiken we vervolgens om een algoritme te trainen, zodat het algoritme kan leren hoe bepaald gedrag eruitziet. Daarna kunnen we het systeem gebruiken om volledig automatisch dit gedrag te herkennen.”

Dierenwelzijn verbeteren

“Met kunstmatige intelligentie kunnen we uiteindelijk het diergedrag verbeteren: we kunnen nadelig gedrag tegengaan en positief gedrag stimuleren. Ook verbetert het ‘diermanagement’, want boeren krijgen informatie over het gedrag van hun dieren. En fokkerij-organisaties kunnen op basis van onze onderzoeksresultaten dieren fokken die het meest geschikt zijn om vreedzaam in grote groepen te leven.”