Miten HÄN-järjestelmä saadaan aikaan?
HÄN-hankkeen toteuttamisesta vastaa monitieteinen tutkimusryhmä, jossa yhdistyvät eläinlääketieteen, kotieläintieteen, eläinten käyttäytymistieteen, älykkäiden laskentamenetelmien ja informaatiotekniikan osaaminen.
VTT:n Kajaanin tutkimusyksikkö soveltaa olemassa olevaa paikannustekniikkaa navettaympäristöön kehitettävän paikannusjärjestelmän rakentamisessa. Paikannusjärjestelmä asennetaan Ylä-Savon ammattiopiston Peltosalmen opetus- ja tutkimusnavettaan. Tarkka paikannus mahdollistaa eläinten hyvinvoinnin tulkitsemisen kannalta keskeisten asioiden, kuten yksittäisen eläimen märehtimiseen, lepäämiseen, syömiseen ja liikkumiseen käyttämän ajan tutkimisen. Paikannusjärjestelmän avulla saadaan tietoa yksittäisen lehmän sijainnista navetassa muutaman sekunnin välein ja muutaman kymmenen senttimetrin tarkkuudella.
Kuva: Mikko Järvinen / Kuopion yliopisto
Kuopion yliopiston ympäristöinformatiikan tutkimusryhmä analysoi tiedonlouhinnan avulla paikannusjärjestelmän ja olemassa olevien navettatietojärjestelmien (mm. ruokinta-automaattien ja lypsyrobottien) tuottamaa valtavaa tietomäärää. Tietomassasta etsitään olennainen sisältö ja se jalostetaan käytännön informaatioksi loppukäyttäjille soveltuvimpaan, ymmärrettävään muotoon. Esimerkiksi neuroverkkomallilla voidaan liikkumis- ja muiden tietojen avulla ennustaa lehmän kiiman kehittymistä ja selvittää näin paras siemennysajankohta tai havaita eläimen sairaus entistä aiemmassa vaiheessa. Eläinten käyttäytymisen, eläinlääketieteen sekä kotieläintieteen asiantuntijoista koostuva ryhmä osallistuu tiiviisti mallien kehittämiseen.
Tiedonlouhinta ja HÄN-järjestelmä
Tiedonlouhinnalla tarkoitetaan suurten aineistojen (esim. tietokantoihin kerätyt ja tallennetut tiedot) analysointia, jonka tarkoituksena on löytää muuttujien väliset yhteydet sekä tiivistää data olennaiset asiat sisältäväksi kokonaisuudeksi, jonka tulkitseminen on alkuperäisiä muuttujia helpompaa.
Navettatietojärjestelmiin kertyvä tieto eläinyksilöihin kohdistuvista toistomittauksista mahdollistaa yksilön tilan tutkimisen ja ennustamisen tiedonlouhinnan menetelmin. Yksittäisen lehmän terveyden, tuotoksen ja hyvinvoinnin seuranta sen omaan, yksilölliseen historiaan perustuen on huomattava parannus verrattuna nykyisiin navettatietojärjestelmiin, joissa lehmän tilaa verrataan yleensä karjan keskiarvoon. Tällöin yksittäiset, suuretkin poikkeamat voivat jäädä huomiotta koko karjan tilaa seurattaessa.
Tiedonlouhinnan avulla suuri ja hahmoton tietomäärä voidaan siis muuttaa käytännön kannalta merkitykselliseksi informaatioksi. Tiedonlouhinnan menetelmillä etsitään datamassasta olennaiset muuttujat, joiden perusteella rakennetaan lehmän hyvinvoinnin seuraamiseksi historiatietoja hyödyntäviä ennustemalleja, jotka ovat HÄN-järjestelmän perustana. Näillä malleilla voidaan ennustaa mm. lehmän kiiman todennäköisyyttä sekä muutoksia lehmän terveydentilassa. Aiemmin kerättyjen tietojen perusteella HÄN-navettatietojärjestelmä ohjelmoidaan siten, että järjestelmä jalostaa reaaliaikaisesti mitattavat tiedot ennusteiksi lehmän terveydentilasta. Terveydentilan seurannan ja ennusteiden avulla voidaan tehdä eläinyksilöiden hoitoa koskevia päätöksiä.
Terveydentilan seurannan ja ennusteiden avulla voidaan tehdä eläinyksilöiden hoitoa koskevia päätöksiä. Kuva: Paula Martiskainen / Kuopion yliopisto
