Umělá inteligence a biosekurita v chovech hospodářských zvířat

Vektorové šíření patogenů v chovech skotu, prasat a drůbeže představuje neustálou hrozbu pro globální produkci potravin, ekonomickou stabilitu zemědělsko-potravinářského sektoru, udržení dobrého zdravotního stavu zvířat i jejich welfare jako významného předpokladu produkce zdravotně nezávadných a biologicky plnohodnotných surovin a potravin živočišného původu. Klíčovým pilířem ochrany chovů hospodářských zvířat před původci nebezpečných nákaz je biosekurita. V tradičním pojetí se úroveň biosekurity odvíjí od chybovosti lidského faktoru, čemuž lze předejít integrací metod umělé inteligence.

Zavádění umělé inteligence (AI) a digitalizace do živočišné výroby není jen o pořízení nejnovějších technologií. Skutečný přínos spočívá ve strategickém a promyšleném přístupu, který zajistí, že tyto nástroje usnadní chovateli práci. Stejně ale jako mince má dvě strany, tak i využití AI v biosekuritě přináší vedle výhod také nevýhody.

Výhody a nevýhody využití AI v biosekuritě

K výhodám patří včasná detekce patogenů a ohnisek nákaz, nepřetržité monitorování zdravotního stavu, prediktivní analýza epizootologického rizika, automatická kontrola dodržování protokolů biosekurity, inteligentní řízení a sanitace vozidel, včasná detekce průjmových a respiračních onemocnění, cílená aplikace léčiv a redukce spotřeby antibiotik optimalizace mikroklimatu a redukce stresu, trasování v dodavatelském řetězci a snížení chybovosti lidského faktoru.

Z nevýhod a rizik využití AI v biosekuritě je třeba jmenovat vysoké pořizovací a provozní náklady, závislost na stabilní infrastruktuře a konektivitě, riziko „falešných“ poplachů, kybernetickou bezpečnost a riziko útoků náročnost na odbornost a chybějící kvalifikovaný personál, technické limity v agresivním prostředí stájí, problém s kvalitou a standardizací dat, etické a legislativní otázky ohledně ochrany dat, nadměrná závislost na AI snižuje vizuální kontrolu zvířat, nízká schopnost adaptace na nové patogeny.

Deset klíčových směrů a perspektiv využití AI v oblasti biosekurity

1. Včasná detekce patogenů a symptomů nemocí počítačovým viděním a akustickými senzory.
2. Počítačové vidění pro kontrolu dodržování biosekurity personálem a návštěvami.
3. Predikce šíření nákaz v regionu analýzou velkého množství dat v reálném čase – geografický pohyb vozidel přepravujících zvířata, klimatické podmínky, data o migraci ptactva a výskyt ohnisek v okolí.
4. Sledování vektorů nákazy a škůdců propojením AI s chytrou kamerovou sítí nebo drony dokáže monitorovat okolí stájí a včas identifikovat přítomnost volně žijících zvířat, hlodavců či hmyzu. Systém upozorní na narušení perimetru nebo na selhání zábran.
5. Automatická kontrola a trasování logistiky kamerami na branách a GPS sledováním pohybu vozidel (při přepravě zvířat, krmné vozy, vozidla na odvoz kadáverů aj.). AI vyhodnotí, zda vozidlo před vjezdem do farmy prošlo dezinfekcí a zda v předchozích dnech nenavštívilo rizikovou zónu.
6. Chytrý monitoring mikroklimatu a kvality prostředí propojením IoT senzorů s AI algoritmy umožní nepřetržitě hlídat kvalitu vzduchu (NH₃, CO₂, vlhkost, prašnost) v závislosti na teplotě. AI upraví ventilaci a mikroklima dříve, než dojde u zvířat k narušení jejich zdravotního stavu.
7. Optimalizace a verifikace sanitace prostřednictvím kamer nebo analýzy dat z čisticích robotů monitorují proces čištění, mytí a dezinfekce
8. Management zdravotního stavu a imunoterapie na míru vytvářením prediktivních modelů zdraví pro jednotlivé sekce nebo i konkrétní kusy agregací dat o spotřebě krmiva, vody, hmotnosti a genetice.
9. Digitální audit biosekurity a skórování rizik AI generuje „skóre biosekurity“ v daném chovu kontinuálním vyhodnocováním tisíce datových bodů (dodržování postupů, pohyb lidí, mikroklima, výkyvy v chování aj.).
10. Prevence kontaminace krmiv a vodního zdroje detekcí přítomnosti plísní, mykotoxinů nebo kontaminace škůdci spektroskopickou a obrazovou analýzou dat při přejímce a skladování krmiv a biofilmu v potrubí.

Více se dočtete v článku doc. MVDr. Pavla Nováka, CSc., který najdete v listopadovém čísle časopisu Náš chov.