La enfermedad respiratoria bovina (BRD), un tipo de neumonía, es la principal causa de muerte de los terneros lecheros una vez que se acostumbran a alimentos distintos a la leche materna, lo que genera pérdidas económicas de más de mil millones de dólares anuales para la industria ganadera de Estados Unidos.
por Jeff Mulhollem, Universidad Estatal de Pensilvania
Para detectar la BRD en terneros lecheros antes de que muestren síntomas obvios y reducir esas costosas pérdidas, un equipo de investigadores de Penn State, la Universidad de Kentucky y la Universidad de Delaware, pretende crear un sistema que utilice tecnologías de detección modernas e inteligencia artificial (IA) avanzada.
«Sabemos que la detección temprana puede salvar la vida de los terneros, reducir el uso de antibióticos y mejorar la rentabilidad de los ganaderos», afirmó Melissa Cantor, profesora adjunta de ciencias lecheras de precisión y colaboradora principal de la Facultad de Ciencias Agrícolas de Penn State. «Por ello, desarrollaremos un sistema de inteligencia artificial explicable, asequible y de amplia aplicación, llamado CalfHealth, para detectar la neumonía en terneros de forma temprana mediante sensores portátiles y comederos inteligentes robóticos, entre otras herramientas.
«También desarrollaremos una comprensión de cómo lograr que los agricultores adopten y confíen en un sistema que combina la informática, la ciencia animal, la economía y la ciencia del comportamiento».
Los otros investigadores principales del proyecto son Simone Silvestri, profesora del Departamento de Informática de la Universidad de Kentucky, y Michelle Segovia, profesora asociada de Marketing de Alimentos y Agronegocios de la Universidad de Delaware. El trabajo es una continuación de la investigación que Cantor y Silvestri publicaron hace dos años.
El sistema CalfHealth incorporará varias innovaciones, según Cantor. Contará con detección multimodal, lo que significa que monitoreará diversos tipos de datos, combinando datos de comportamiento de sensores económicos que usarán los terneros, como acelerómetros que registran sus pasos y sus tiempos de descanso. El plan es que el sistema observe el comportamiento de alimentación mediante comederos robóticos de precisión y detecte patrones de respiración mediante un sistema de detección wifi no invasivo y económico.
La IA utilizará un enfoque de aprendizaje profundo denominado mecanismos de atención para determinar qué comportamientos o cambios respiratorios son más importantes para detectar enfermedades en un momento dado. El sistema incorporará otros tipos de aprendizaje de IA para que pueda funcionar de inmediato en diversas granjas, independientemente de las diferencias de tamaño, distribución y estilos de gestión, señaló Cantor, una característica que, según ella, es crucial para su adopción en el mundo real.
Cantor señaló que CalfHealth podría ser útil más allá de la producción lechera (por ejemplo, para el ganado vacuno , otras enfermedades de los terneros como la diarrea y para detectar signos tempranos de epidemias emergentes como la gripe aviar), pero los agricultores deben poder usarlo primero.
«Para facilitar la explicación, el sistema incluirá un chatbot interactivo para agricultores, impulsado por una selección de modelos de lenguaje», explicó, y explicó que los usuarios deben comprender la tecnología y su funcionamiento antes de confiar en que les ayudará a gestionar su ganado. «El chatbot explicará por qué el sistema ha marcado a un ternero como en riesgo y permitirá a los agricultores plantear preguntas, incluyendo un análisis hipotético, como: ‘¿Qué pasa si un ternero deja de comer, pero su respiración se mantiene normal?'».
Los investigadores planean estudiar cómo generar confianza entre los ganaderos y las herramientas de IA mediante experimentos de ciencias del comportamiento. También probarán CalfHealth en múltiples granjas, midiendo el impacto de la detección temprana en la salud de los terneros y la rentabilidad de la explotación. Finalmente, evaluarán qué motiva o frena a los ganaderos a adoptar estas tecnologías. El proyecto de investigación incluirá talleres para ganaderos, veterinarios y actores del sector, así como presentaciones a las comunidades locales y demostraciones de la tecnología.
Nota editorial:
Este artículo ha sido elaborado con fines divulgativos a partir de información pública y fuentes especializadas, adaptado al enfoque editorial del medio para facilitar su comprensión y contextualización.
