Lehmän pitkä kieli on haaste tutkimuslaitteille – tekoäly tutkii käyttäytymistä navetoissa

Tammelan navettaympäristön tutkimuksesta on hyötyä tulevaisuuden navettojen suunnittelussa.

lehmät
Lehmät syövät navetassa.
Maitoketju-tutkimuksessa lehmien kuvat on luokiteltu ja koneelle on opetettu, mitä kussakin kuvassa tapahtuu. Sen jälkeen keinoäly opetetaan itse tunnistamaan, mitä kuvissa tapahtuu VIlle Välimäki / Yle

Hämeen ammattikorkeakoulun Maitoketju-hankkeessa (siirryt toiseen palveluun) seurataan lehmien käyttäytymistä ja olosuhteita navetassa ja niiden vaikutusta maidontuotantoon. Kamerat kuvaavat lehmien liikkeitä ja anturit keräävät tietoa navetan muun muassa lämpötilasta, ilman hiilidioksidipitoisuudesta ja kosteudesta.

–Aineistoa seulotaan perinteisten menetelmien lisäksi tekoälyn avulla.

Navettaympäristö on haasteellinen ympäristö dataa keräävälle laitteistolle, jonka on tarkoitus tallentaa aineistoa useiden kuukausien tai jopa vuosien ajan.

Navetan nurkkia tutkivat uteliaat lehmät löytävät helposti ylimääräiset laitteet. Kameroiden ja antureiden on oltava lehmien tavoittamattomissa, mutta mahdollisimman lähellä eläimiä.

– Lehmän pitkä kieli on ensimmäinen haaste, sanoo data-analyytikkko Olli Koskela Hämeen ammattikorkeakoulun Smart-tutkimusyksiköstä.

lehmä nuolee turpaansa
Christopher McGowan / AOP

Robotti mittaa lehmän maidon joka päivä

Hämeen ammattikorkeakoulun Mustialan navetassa 80 lehmää on tavallisissa toimissaan. Osa jonottaa lypsyrobotille, osa käy toisinaan juoma-automaatilla ja osa märehtii.

Keinoälyn avulla etsitään vastauksia kysymyksiin, minkälaiset olosuhteet vaikuttavat lehmän maitokäyrään.

– Koneoppimisen kautta seulomme eläinten käyttäytymistä ja olosuhteita. Robotti mittaa maidon joka päivä, joka lehmältä. Nyt haemme tekijöitä ja olosuhteiden yhteyksiä maidon määrään, sanoo tutkijayliopettaja Ilpo Pölönen Hämeen ammattikorkeakoulun Bio -tutkimusyksiköstä.

Lehmän tuottavia vuosia olisi karjanomistajan kannalta mielekästä saada lisää. Lehmä tuottaa maitoa useimmiten noin kolme ja puoli vuotta eli lehmä poistetaan lypsykarjasta yleensä noin viisivuotiaana.

– Jos tämän käyttäytymistutkimuksen avulla pystytään vähänkin lehmien käyttöikää jatkamaan, niin ehkä tarvitaan vähemmän lehmiä, sanoo Pölönen.

Pölösen mukaan lehmän käyttöiän pidentyessä tarvitaan myös vähemmän uudiskarjaa eli kasvavia hiehoja, mikä vaikuttaa suoraan maidon tuotantokustannuksiin.

Tutkimuksesta hyötyä navettasuunnittelulle

Kaupalliset sovellukset, joilla seurataan lehmien aktiivisuutta ja esimerkiksi kiimaa, ovat arkea nykyajan navetoissa. Oloissa riittää kuitenkin yhä tutkittavaa.

Karjankasvattajalle navetan rakentaminen on miljoonainvestointi ja siten kaikki tieto navettaolosuhteiden vaikutuksesta lehmien hyvinvointiin on arvokasta.

Karjamestari Simo Pärssinen Hämeen ammatikorkeakoulun biotalouden yksiköstä uskookin, että navetan olosuhteiden tutkimisesta on hyötyä erityisesti navettasuunnittelulle.

– Jos tutkimus antaa lisää tietoa esimerkiksi valaistuksen tai ilmanvaihdon suunnitteluun ja sitä kautta saadaan parannettua lehmien hyvinvointia ja olosuhteita ja miksei myöskin tilan taloutta, niin tämä on hyvä juttu, sanoo Pärssinen.

Maitoketju-tutkimus on opetus- ja kulttuuriministeriön rahoittaman tutkimuskokonaisuuden osahanke.