DI taikymas paukštininkystės sektoriuje: ko reikia, kad technologijų diegimas vyktų sparčiau?

Dirbtinio intelekto (DI) plėtra pasaulyje – itin sparti ir apimanti įvairius sektorius. DI sprendimai plačiai taikomi verslo, medicinos, viešajame sektoriuje, taip pat stengiamasi juos diegti žemės ūkyje, teisės ir kituose sektoriuose. KTU Dirbtinio intelekto centro mokslininkai įsitikinę, kad DI grįsti sprendimai labai reikalingi ir paukštininkystėje. Tačiau remiantis vieša informacija pastebima, kad šiame, kaip ir visame Lietuvos žemės ūkio sektoriuje, aukšto lygio technologijų diegimas vis dar vyksta per lėtai, paukštininkystės sektorius vangiai dalyvauja mokslinių tyrimų ir inovacijų procesuose.

Siekiant išsiaiškinti, kokia iš tiesų situacija paukštininkystės sektoriuje, Kauno technologijos universiteto (KTU) Dirbtinio intelekto centras ir Lietuvos paukštininkystės asociacija (LPA) spalio 7 d. KTU „Santakos“ slėnyje organizavo seminarą-diskusiją apie DI panaudojimą paukštininkystėje. Seminare dalyvavo visų Lietuvos paukštynų vadovai, savininkai bei vadovaujantys specialistai.

„Šio susitikimo ir diskusijos tikslas – išgirsti, kaip šią situaciją gali paaiškinti paukštininkystės sektoriaus atstovai, srities ekspertai, kurie dalyvavo ne vienoje naminių paukščių auginimo proceso transformacijos ir adaptacijos fazėje. Norėjome išgirsti įžvalgas, poreikius, kiekvieno laikotarpio privalumas, trūkumus bei ateities lūkesčius.

Be to, mokslininkams svarbu sužinoti, su kokiomis  problemomis sektoriaus atstovai susiduria šiuo metu, kas jiems aktualu ir kokios pagalbos jie tikisi iš IT, DI srities mokslininkų. Tik bendradarbiavimo dėka mes galime pasiekti gerų rezultatų ir atliepti tiek Europos Sąjungos, tiek Lietuvos poreikius, reikalavimus, strateginius tikslus, kurie pastaruoju metu be modernizacijos ir inovacijų apima ir tvarumą, skaidrumą bei ekologiškumą“, – teigė KTU Dirbtinio intelekto centro vadovė Agnė Paulauskaitė-Tarasevičienė.

Su paukštininkyste susiję tyrimai atliekami retai

Seminarą pradėjo KTU Mokslo ir inovacijų prorektorius Leonas Balaševičius, pateikdamas KTU mokslinio potencialo galimybes, padedant vystyti paukštininkystės verslą. Tuo tarpu KTU DI cento vadovė pristatė centro viziją bei bendradarbiavimo galimybes su Lietuvos paukštynais.

„Bendravimo kokybę galėtų pagerinti KTU DI centro vykdoma intensyvi tarptautinė veikla, ypač paukščių mitybos bei sveikatingumo klausimais. KTU taip pat veikia Nacionalinis inovacijų ir verslo centras (KTU NIVC). Abu centrai konsultuoja verslo įmones projektų rengimo klausimais. Universitete dirba daugiau negu 1400 tyrėjų, o Atviros prieigos centro informacinėje sistemoje (APCIS) patalpinta daugiau negu 1200 KTU mokslininkų teikiamų paslaugų bei tyrimų, kuriomis gali naudotis verslo įmonės, įstaigos bei universitetų tyrėjai“, – tikino A. Paulauskaitė-Tarasevičienė.

Žemės ūkio tyrimai, susiję su paukštininkyste, anot jos, remiantis atliktų MTEP darbų statistika bei  tarptautiniais projektais pagal skirtingas Europines finansavimo priemones, šiuo metu yra labai reti.

„Tačiau tai nereiškia, kad mokslininkams ir tyrėjams tai neįdomus sektorius. Mes tiesiog negirdime poreikio, nežinome visų problemų ir neturime duomenų – visa tai gali suteikti tik paukštininkystės sektoriaus atstovai. Kiekvienam tyrėjui nauji dalykai dar įdomesni, keliantys ambicijas įsigilinti į problemas ir sukurti sprendimus, kurių galbūt nesugebėjo pateikti kiti mokslininkai ar komercinės įmonės“, – sakė KTU DI centro vadovė.

KTU tyrėjų įgytas žinias (angl. know-how) ir ilgametę patirtį, anot A. Paulauskaitės-Tarasevičienės, galima išnaudoti vystant paukštininkystės sektorių. Seminaro metu sektoriaus atstovai tikino, kad dažnai kylančios problemos yra susijusios su prognozavimu, ligų ir anomalijų identifikavimu, monitoringo išmaniaisiais sprendimais (angl. self-monitoring systems) ar veiklos optimizavimu, rizikos vertinimu bei kritinių situacijų modeliavimu.

„Šiuo atveju būtina apjungti duomenų analizės, daiktų interneto, mašininio mokymosi algoritmų sprendimus bei sukurti išmaniąją sistemą gebančią nuolatos mokytis ir atnaujinti duomenis. Tam reikalingas nuolatinis bendradarbiavimas tarp mokslininkų ir paukštininkystės sektoriaus atstovų, bendrų tarpdisciplininių diskusijų organizavimas, kurių metu galima išsigryninti esmines problemas  ir ištirti DI sprendimų galimybes. Tai leistų pakelti Lietuvos paukštininkystės sektoriaus modernizavimo lygį“, – teigė A. Paulauskaitė-Tarasevičienė.

Galima pasinaudoti esamais resursais

KTU DI centro vadovės nuomone, Lietuvos žemės ūkio sektoriuje technologijų diegimas yra nepakankamai greitas dėl kelių priežasčių. Visų pirma, kartais tiesiog pigiau dirbti senuoju stiliumi. Kita priežastis – nepasitikėjimas  DI sprendimų efektyvumu, nes kartais gana sudėtinga prognozuoti, kokie bus rezultatai ir ar tai atlieps kliento lūkesčius.

„Žinoma, tokie sprendimai nėra pigūs, reikalinga brangi DI infrastruktūra, kaštų ir atsakomybės perskirstymas. Visa tai susiveda į trečiąją priežastį – informacijos trūkumą. KTU DI centras turi galingą visiems DI uždaviniams skirtą infrastruktūrą, todėl pirminiuose etapuose brangios įrangos pirkti nereikia, o gali ir neprireikti ateityje, nes DI sistema gali būti „apmokoma“ naudojantis KTU turimais galingais skaičiavimo resursais (angl. HPC). Tuomet jau apmokytas perduodamas užsakovui siekiant įvertinti jo veikimą“, – sakė A. Paulauskaitė-Tarasevičienė.

Kitas labai svarbus klausimas – ar visi kaštai yra tik užsakovo „galvos skausmas“. KTU DI centro vadovės teigimu, šiuo atveju svarbu pasidomėti papildomomis nacionalinėmis ir Europos Sąjungos finansavimo priemonėmis.

„Paraiškų rengimo, finansavimo ir teisiniais klausimais galime pakonsultuoti kartu su KTU NIVC komanda, kuri turi ilgametę patirtį su įvairiais MTEP projektais ir panašiomis veiklomis. Tokios konsultacijos nemokamos. Mūsų tikslas – sukurti sprendimus, kurie būtų naudingi Lietuvai, mūsų šalies visuomenei bei užtikrintų tvarumą. Siekiame, kad mokslinių tyrimų rezultatų pagrindu būtų kuriami inovatyvūs produktai, turintys realų praktinį pritaikymą“, – teigė A. Paulauskaitė-Tarasevičienė.

DI sprendimai leidžia geriau rūpintis paukščių sveikata

Lietuvos paukštininkystės asociacijos prezidentas prof. Vytautas Tėvelis seminaro metu akcentavo paukštininkystės verslo kryptis, kuriose galima taikyti DI sprendimus. Pasaulinė mokslinė paukštininkystės asociacija buvo įkurta 1921 m. Per tą laiką, pasak V. Tėvelio, tik dėka mokslinių pasiekimų dabartiniai broileriai užauga per 39 dienas 2,6-2,7 kg, o vištos per metus padeda daugiau kaip 300 kiaušinių.

„Dirbtinis intelektas labai svarbus prognozuojant paukščių sveikatingumą, valdant kvapų emisiją, optimizuojant energetinius procesus paukščių auginime, ypatingai ventiliaciją, apšvietimą, analizuojant ir vertinant  paukštienos kokybę“, – tikino v. Tėvelis. Šiuo metu DI elementai taikomi Sigito Petkevičiaus įmonėje „Petkus“.

KTU profesoriaus Vido Raudonio teigimu, pasinaudojant šiuolaikiniais kompiuterinės regos ir DI metodais, galima automatiškai ir nekontaktiniu būdu įvertinti auginamų broilerių sveikatą ir prognozuoti paukščių augimo intensyvumą.

„Pilotiniai tyrimai parodė, kad analizuojant didelės raiškos ekskrementų skaitmeninius vaizdus, įmanoma ankstyvoje stadijoje nustatyti kai kurias su virškinimu susijusias problemas. DI metodų pagalba galima ne tik aptikti ant kraiko esančius ekskrementus, bet ir juos klasifikuoti lygiai taip pat, kaip tą daro veterinarai. Be to, nustatyta, kad telemetrinės technologijos gali būti sėkmingai taikomos nekontaktiniam paukščių svorio įvertinimui, kritusių paukščių detektavimui ir bendram paukščių aktyvumui stebėti“, – pasakojo V. Raudonis.

Nauja pašarinė žaliava gerina broilerių ir vištų produktyvumą

KTU profesorius Romas Gružauskas atkreipė dėmesį į paukščių mitybą šiuolaikinėmis sąlygomis, pateikė argumentus apie skystų pašarų priedų ar pašarinių žaliavų panaudojimo naudą lesalų gamyboje. Naudojant tokius priedus galima 7 proc. sumažinti energijos sąnaudas, optimizuoti drėgmės pasiskirstymą lesaluose. Taip pat svarbu tinkamai parinkti fermentus, ypač suprastėjus grūdų kokybei.

Pranešime buvo pristatyti mokslinių bandymų rezultatai, kurie atlikti kartu su prof. Elena Bartkiene (LSMU). Jų metu sukurta pašarinė žaliava, pasižyminti geromis prebiotinėmis savybėmis.

„Tai yra ekstruduotos ir fermentuotos kvietinės sėlenos. Tokios žaliavos įterpimas į lesalus pagerino broilerių ir vištų produktyvumą bei lesalų konversiją. Tai rodo bandymai, atlikti įmonėje „Petkus“, UAB „Vievio paukščiai“. Pieno rūgšties bakterijų antimikrobinis poveikis paukščių žarnyne pasireiškia dėl metabolinių produktų“, – teigė R. Gružauskas.

Taip pat analizuota tiksli žaliavų maistinės analizės svarba formuojant lesalų receptūras, nes, tarkim, baltymų kiekis kviečiuose gali kisti nuo 9,5 proc. iki 17,0 proc. Šiuo metu kiekviena pašarinė žaliava analizuojama pagal 124 kokybinius rodiklius, ateityje didelis dėmesys bus skiriamas natūraliems antioksidantams.

Technologijos pagerins ne tik gamybos, bet ir logistikos efektyvumą

KTU profesorius R. Gružauskas savo pranešime pristatė dirbtinio intelekto taikymo galimybes paukščių versle.

„Nutrigenomika – genų reakcija į lesalus bei jų tikslingą panaudojimą gerinant paukščių produktyvumą, mėsos kokybę, vykdant ligų prevenciją. Naudojant infraraudonųjų spindulių spektroskopijos technologiją lesalų gamyboje galima gaminti kokybiškesnius lesalus, nes ši technologiją leidžia analizuoti žaliavų kokybę realiu laiku, pertvarkyti lesalų receptus kas minutę, siekiant užtikrinti kiekvienos pagamintos lesalų partijos kokybės tolygumą“, – pasakojo R. Gružauskas.

Skaitmeninės paukštininkystės produktų gamybos metu būtų galima realiu laiku atlikti matavimus bei stebėjimus, susijusius su kūno svoriu, temperatūra ir lesalų suvartojimu.

„Naudojant tokias DI paremtas technologijas bus galima pagerinti gamybos efektyvumą, paukščių gerovę bei sveikatingumą, efektyviau formuoti mitybos strategiją, mažinti kvapų sklaidą“, – sakė R. Gružauskas.

KTU docentas Valentas Gružauskas, kuris specializuojasi matematikos taikyme logistikoje bei gamyboje, atkreipė dėmesį į maisto pramonės problemas: auganti populiacija didina maisto paklausą; vartotojai reikalauja geresnės maisto kokybės; šviežesnis maistas sąlygoja mažesnę galiojimo trukmę; vartotojai nori gauti maisto produktus tiesiogiai į namus. Paskutinė problema tapo dar aktualesnė COVID-19 kontekste.

„Pagrindinė problema, kad tradiciniai maisto pramonės procesai yra pritaikyti tradiciniams distribucijoms kanalams, o norint procesus pritaikyti e. komercijai reikalingos inovacijos. Norint sužinoti, kokios inovacijos yra tinkamos, reikia atlikti tyrimus, tačiau šių tyrimų testavimas praktiškai sukelia įvairių finansinių rizikų“, –teigė V. Gružauskas.

Būtent dėl šių problemų V. Gružauskas atliko pristatymą apie verslo sprendimų matematinį modeliavimą. Pateikta metodika leidžia testuoti įvairius scenarijus virtualioje erdvėje ir tik po to juos taikyti praktiškai. Viena iš pritaikymo galimybių paukštininkystėje, susijusi su pašarų kainų analize bei rinkos modeliavimu.

„Šios prieigos realizacijai reikalingos tarpdisciplininės žinios, tokios kaip statistika, dirbtinis intelektas, verslo proceso suvokimas, finansų suvokimas. Būtent KTU yra ruošiami reikalingi specialistai, galintys atlikti matematinį modeliavimą“, – tikino V. Gružauskas.