Innovation: Geburtsvorhersage mit KI und Kameras

Wann eine Kuh kalbt, ist visuell oft schwer vorherzusagen. Zwar sind in vielen Betrieben bereits Kameras installiert, die das aktuelle Geschehen im Abkalbebereich aufzeichnen. Diese geben allerdings keine konkreten Hinweise zum Zeitpunkt der Geburt. Die Tierkontrolle bei näher rückendem Geburtstermin ist daher trotz digitaler Helfer zeitintensiv. Gleichzeitig bleiben die Bäuerinnen und Bauern wenig flexibel, da sie die abzukalbenden Tiere jederzeit unter Kontrolle halten, um gegebenenfalls Geburtshilfe leisten zu können.

Die Firma Mechatronik Austria entwickelt nun ein System, das diese Lücke im Abkalbebereich schließen soll. Mit “Kuhtracking“ soll eine kameraunterstützte Software erkennen, ob eine Kuh kalbt. Die Basis dafür bildet eine Künstliche Intelligenz, die das Videomaterial verarbeitet. Ziel ist es, dass das System mithilfe bestimmter Parameter eine herannahende Abkalbung prognostiziert und die Tierhalterinnen und Tierhalter darüber per Push-Nachricht informiert.

Um die Entwicklung des Systems “Kuhtracking“ voranzutreiben, hat die Innovation Farm am Standort Raumberg- Gumpenstein einen Praxistest durchgeführt, in dem Datensätze für das Einlernen des Modells generiert wurden.

Auf sieben Milchviehbetrieben wurden dazu von April bis November 2022 insgesamt 37 Abkalbungen mit Kameras aufgezeichnet. Anschließend wurde das Auftreten von charakteristischen Verhaltensweisen der Kühe innerhalb von 24 Stunden vor der Geburt genau dokumentiert. Ein Zusammenhang zwischen den Verhaltensweisen der Kühe und dem Zeitpunkt der Abkalbung wurde geprüft. Die Verhaltensmuster wurden zuvor nach einer umfangreichen Literaturrecherche ausgewählt.

Aus den Beobachtungen gehen folgende Ergebnisse hervor:

• Die Frequenz der Aufsteh- und Abliegevorgänge erhöhte sich bis zum Zeitpunkt der Geburt stetig und stieg in den letzten fünf Stunden deutlich an.
• Etwa vier Stunden vor der Abkalbung erhöhte sich die Frequenz der Kopfwendebewegungen.
• Die Analyse zeigte außerdem, dass Kühe bis ungefähr eine Stunde vor der Abkalbung ohne Auffälligkeiten fraßen. Unmittelbar vor der Geburt sank die Futteraufnahme jedoch schlagartig.
• Markante Hinterhandbewegungen zeigten die Kühe rund 17 Stunden vor der Abkalbung. Deren Häufigkeit sank allerdings für einige Stunden und begann rund zehn Stunden vor der Geburt wieder sukzessive zu steigen.
• Auch die Beobachtungen von suchendem Verhalten vermehrten sich innerhalb der letzten zehn Stunden vor der Geburt.
• Darüber hinaus wurde die Liegeposition der Kühe beobachtet: In den fünf Stunden vor der Geburt lagen sie vermehrt in Seitenlage.

Die Auswertung bestätigt, dass vor den Abkalbungen die zuvor definierten Parameter gehäuft auftraten. Allerdings gab es zwischen den Einzeltieren vielfach eine sehr große Streuung. Daher benötigen die Entwicklerinnen und Entwickler noch mehr Datensätze, damit die Künstliche Intelligenz herannahende Geburten künftig zuverlässig erkennen kann. Dazu soll es noch weitere Versuche geben, um das System “Kuhtracking“ anzulernen.

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