豚の行動変化を自動検出することで、健康と福祉が損なわれていることを早期に発見することができます

Early detection of health and welfare compromises through automated detection of behavioural changes in pigs.

• Stephen G Matthews
• Amy L Miller
• James Clapp
• Thomas Plötz
• Ilias Kyriazakis

抄録

商業用養豚場における健康と福祉の危害の早期発見は、治療の成功を高め、福祉への影響を減らし、持続可能な豚の生産を促進するために、タイムリーな介入を行うために不可欠である。不顕性および臨床徴候に先行または付随する行動変化は診断的価値があるかもしれません。しばしば病気行動と呼ばれることがありますが、これには摂食、飲用、排泄行動、社会的行動、運動と姿勢の変化が含まれます。このような行動の微妙な変化を定量化するのは容易ではなく、スタッフによる長時間の観察入力が必要であり、商業的規模では非現実的である。自動化された早期警報システムは、センサーで客観的に行動を測定し、行動の変化を自動的に監視して検出することで、代替手段を提供することができるかもしれない。本論文の目的は以下の通りである。(1) 診断的価値を持つ可能性のある行動の定量化可能な変化をレビューし、(2) その後、行動を測定するために利用可能なセンサーを特定し、(3) モニタリングと検出の自動化に向けた進捗状況を説明する。行動の自動測定とモニタリングには複数のセンサーモダリティが利用可能であり、人間が能動的に行動変 化を識別することを必要とする。これは、日中の飲水量の小さな偏差、摂食行動の偏差、咳や発声のモニタリング、温熱快適性のモニ タリングで実証されているが、社会的行動ではない。しかし、現在の進展は、人間が行動変化を識別する必要のない完全自動検出システムの開発の初期段階にあり、例えば、携帯電話に送信される自動アラートを介して。自動化を達成するための課題は多面的であり、健康、福祉、コストの間、個人とグループの分析の間、一般的な行動と妥協に特化した行動の間のトレードオフが検討されている。

Early detection of health and welfare compromises in commercial piggeries is essential for timely intervention to enhance treatment success, reduce impact on welfare, and promote sustainable pig production. Behavioural changes that precede or accompany subclinical and clinical signs may have diagnostic value. Often referred to as sickness behaviour, this encompasses changes in feeding, drinking, and elimination behaviours, social behaviours, and locomotion and posture. Such subtle changes in behaviour are not easy to quantify and require lengthy observation input by staff, which is impractical on a commercial scale. Automated early-warning systems may provide an alternative by objectively measuring behaviour with sensors to automatically monitor and detect behavioural changes. This paper aims to: (1) review the quantifiable changes in behaviours with potential diagnostic value; (2) subsequently identify available sensors for measuring behaviours; and (3) describe the progress towards automating monitoring and detection, which may allow such behavioural changes to be captured, measured, and interpreted and thus lead to automation in commercial, housed piggeries. Multiple sensor modalities are available for automatic measurement and monitoring of behaviour, which require humans to actively identify behavioural changes. This has been demonstrated for the detection of small deviations in diurnal drinking, deviations in feeding behaviour, monitoring coughs and vocalisation, and monitoring thermal comfort, but not social behaviour. However, current progress is in the early stages of developing fully automated detection systems that do not require humans to identify behavioural changes; e.g., through automated alerts sent to mobile phones. Challenges for achieving automation are multifaceted and trade-offs are considered between health, welfare, and costs, between analysis of individuals and groups, and between generic and compromise-specific behaviours.

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