สุขภาพสัตว์

การพัฒนาสุขภาพสัตว์ปีก: บทบาทของการวิเคราะห์เชิงพยากรณ์ในการป้องกันโรค

เพื่ออ่านเนื้อหาเพิ่มเติมจาก aviNews Thailand

Conteúdo disponível em:
English (อังกฤษ) Indonesia (อินโดนีเซีย) Melayu (Malay) Tiếng Việt (เวียดนาม) Philipino (ฟิลิปปินส์)

การพัฒนาสุขภาพสัตว์ปีก

  • ปัญญาประดิษฐ์ (AI) กำลังก่อรูปอนาคตของอุตสาหกรรมทุกแขนง และอุตสาหกรรมสัตว์ปีกก็ไม่ต่างไปจากนี้
  • การเรียนรู้ของเครื่อง (ML) และการวิเคราะห์เชิงพยากรณ์ (Predictive Analytics) เป็นส่วนสำคัญของ AI ซึ่งการวิเคราะห์เชิงพยากรณ์โดยใช้ AI นั้นจะนำเทคนิคและโมเดลการเรียนรู้ของเครื่องมาใช้ เพื่อสะสมความรู้จากข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามกาลเวลา โดยช่วยให้เราสามารถคาดการณ์แนวโน้มและปรับปรุงประสิทธิภาพในการดำเนินงานต่าง ๆ ได้ดียิ่งขึ้น
  • โมเดลเหล่านี้ผ่านการฝึกฝนโดยใช้ข้อมูลในอดีตเพื่อจดจำและวิเคราะห์รูปแบบและปฏิสัมพันธ์ (Ravi et al., 2018)
  • หลังจากได้รับการฝึกฝนแล้ว โมเดลจะถูกนำมาใช้ในการสร้างการทำนายเกี่ยวกับผลลัพธ์ในอนาคตโดยใช้ข้อมูลใหม่ที่ไม่เคยเห็นมาก่อน (รูปที่ 1)poultry รูปที่ 1. การแสดงภาพง่าย ๆ ของการวิเคราะห์เชิงพยากรณ์ (ที่มา: Ogirala et al., 2024)

โรคและสุขอนามัยที่ไม่เพียงพอเป็นสองปัญหาหลักที่ภาคการผลิตไก่ต้องเผชิญ โรคค็อกซิโดซิส, นิวคาสเซิล, กัมโบโร, พูลลอรัม และซัลโมเนลลาเป็นหนึ่งในโรคที่พบได้บ่อยที่สุด (Machuve et al., 2022)

  • การวินิจฉัยโรคเหล่านี้อาจมีค่าใช้จ่ายสูง ใช้เวลานาน และต้องใช้แรงงานมาก

ตัวอย่างเช่น การทดสอบแบคทีเรียจากอุจจาระของไก่อาจมีค่าใช้จ่ายเฉลี่ยประมาณ 30 ดอลลาร์จากห้องปฏิบัติการในสหรัฐอเมริกา (เช่น GPLN และอื่น ๆ) โดยราคาจะมีการเปลี่ยนแปลงตามจำนวนของไก่ที่ถูกทดสอบ (GPLN, 2024; CEVDL, 2024)

  • การเฝ้าติดตามไก่บางตัวอย่างใกล้ชิดเพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงในพฤติกรรมหรือลักษณะทางกายภาพสามารถช่วยให้คนงานในฟาร์มสัตว์ปีกระบุและกำจัดสาเหตุของโรคได้อย่างรวดเร็ว

การวิเคราะห์เชิงพยากรณ์นั้นได้ให้ทางออกที่มีนวัตกรรมสำหรับอุตสาหกรรมสัตว์ปีก

  • โดยช่วยให้ผู้จัดการฟาร์มสามารถดำเนินมาตรการที่เหมาะสมได้อย่างทันท่วงที แม้ก่อนที่จะมีการแสดงอาการของโรคในสัตว์ ด้วยการนำเสนอโมเดลการวิเคราะห์ที่อิงจากข้อมูลในอดีตและข้อมูลเรียลไทม์เพื่อคาดการณ์การระบาด
  • การวิเคราะห์ที่ทันสมัยในรูปแบบของอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่อง ได้รับการสนับสนุนจากเทคโนโลยีข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Data) ซึ่งนับเป็นการรวมพลังของสองปัจจัยนี้ในการเปิดโอกาสให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้อย่างแม่นยำ ทั้งยังสามารถตรวจจับแนวโน้มที่เกิดขึ้นในปัจจุบันและคาดการณ์โรคที่จะเกิดในอนาคตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยกระดับมาตรฐานการจัดการฟาร์มสัตว์ปีกไปอีกขั้นหนึ่ง

การรวบรวมและการจัดการข้อมูล

  • กุญแจสำคัญในการวิเคราะห์เชิงพยากรณ์ที่ช่วยให้ประสบความสำเร็จในฟาร์มสัตว์ปีกอยู่ที่การรวบรวมและจัดการข้อมูลที่หลากหลาย
  • โดยข้อมูลที่สำคัญในฟาร์มประกอบไปด้วยปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม อาทิ อุณหภูมิ ความชื้น และคุณภาพของอากาศ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญต่อสุขภาพของสัตว์ปีก
  • การติดตามข้อมูลเหล่านี้อย่างใกล้ชิดจะช่วยให้เราสามารถทำนายสภาวะที่อาจส่งผลให้เกิดการระบาดของโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Jung et al., 2021; Johansen et al., 2019)
  • นอกจากนี้ การใช้เซ็นเซอร์และการเฝ้าระวังผ่านวิดีโอก็สามารถเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการติดตามพฤติกรรมของไก่ เช่น รูปแบบการกิน ระดับกิจกรรม และการมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อม (ดูรูปที่ 2)
  • ดัชนีพฤติกรรมเหล่านี้สามารถช่วยให้เราระบุความเครียดหรือโรคในระยะเริ่มต้นได้อย่างรวดเร็วกว่าการประเมินผลในแบบดั้งเดิมเพียงอย่างเดียว (Reboiro-Jato et al., 2011)

poultry รูปที่ 2. ภาพรวมของ IoT และ ML ในการจัดการสุขภาพสัตว์ปีก (ที่มา: Ojo et al., 2022)

  • ข้อมูลเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างแบบจำลองความเสี่ยงโรคที่มีประสิทธิภาพ และช่วยให้เราเข้าใจรูปแบบปัญหาสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นในช่วงเวลาต่าง ๆ ซึ่งสามารถแพร่กระจายในกลุ่มประชากรได้ (Huang et al., 2019)

ด้วยขนาดและความซับซ้อนของข้อมูลดังกล่าว จึงจำเป็นต้องมีระบบที่เชื่อถือได้เพื่อให้สามารถประมวลผล ตรวจสอบความถูกต้อง และสรุปผลข้อมูลทั้งหมดนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพในเวลานั้นๆ จริงๆ

ดำเนินการต่อหลังจากโฆษณา

อุปกรณ์และเซ็นเซอร์ของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) จะทำการรวบรวมข้อมูลโดยอัตโนมัติเป็นหลัก โดยให้ข้อมูลอย่างต่อเนื่องแก่ระบบการจัดการที่รวมเข้าด้วยกัน

ฐานข้อมูลที่ทันสมัยและโซลูชันการจัดเก็บข้อมูลบนคลาวด์ใช้ในการเก็บข้อมูลจำนวนมหาศาล

แพลตฟอร์มการวิเคราะห์ข้อมูลใช้อัลกอริธึมขั้นสูงและโมเดลการเรียนรู้ของเครื่องในการวิเคราะห์ข้อมูล ค้นหาความสัมพันธ์หรือรูปแบบที่ซ่อนอยู่ในข้อมูลที่ประมวลผล และทำนายผลลัพธ์ที่อาจเกิดขึ้น (LeCun et al., 2015) (รูปที่ 3)

poultry รูปที่ 3 แสดงถึงกระบวนการทำงานโดยทั่วไปของระบบการตรวจสอบคุณภาพไก่ซึ่งใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องเป็นหลัก (ที่มา: Okinda et al., 2020)

โมเดลเชิงพยากรณ์สำหรับการตรวจจับโรค

เทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning: ML) ประกอบด้วยการใช้ตัวดึงคุณลักษณะ (Feature Extractors) เพื่อแปลงข้อมูลดิบ เช่น ค่าพิกเซลจากภาพถ่าย ให้กลายเป็นเวกเตอร์คุณลักษณะที่สามารถนำไปวิเคราะห์ได้

อัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึก (Deep Learning) ได้รับการพัฒนาขึ้นจากเทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องแบบดั้งเดิม และมีความสามารถในการค้นพบคุณลักษณะหรือการแทนข้อมูลจากข้อมูลดิบโดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องอาศัยความรู้ในด้านวิศวกรรมการดึงคุณลักษณะ (LeCun et al., 2015)

ระบบการเรียนรู้ของเครื่องส่วนใหญ่จะนำข้อมูลในอดีตมาใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานในการคาดการณ์ผลลัพธ์ในอนาคต โดยมีการประยุกต์ใช้อัลกอริธึมหลากหลายประเภท เช่น เครือข่ายประสาทเทียม (ANN), การถดถอยเชิงสนับสนุน (SVR), ป่าแบบสุ่ม (Random Forest), เครือข่ายประสาทเชิงลึก (CNN), และโมเดลเชิงเส้นทั่วไป (GLM) ซึ่งมีการจำแนกประเภทของการเรียนรู้ของเครื่องออกเป็นสองกลุ่มหลักคือ การเรียนรู้แบบมีการควบคุม (Supervised learning) และการเรียนรู้แบบไม่มีการควบคุม (Unsupervised learning) ตามที่ Milosevic และเพื่อนร่วมงานได้รวบรวมไว้ในปี 2019
ในส่วนของการเรียนรู้แบบมีการควบคุม จะมีการใช้ข้อมูลที่ถูกติดป้ายกำกับ ซึ่งช่วยในการรับประกันความถูกต้องของการจำแนกประเภทหรือการคาดการณ์ ผลลัพธ์ที่ได้จากการเรียนรู้จะมีความแม่นยำมากขึ้น เนื่องจากระบบสามารถเรียนรู้จากข้อมูลเปรียบเทียบที่มีอยู่แล้ว

กรณีศึกษา

ข้อดีของการตรวจจับโรคในระยะเริ่มต้น

ความท้าทายในการดำเนินงานและแนวทางแก้ไข

ปัญหาด้านโครงสร้างพื้นฐาน, ความท้าทายทางเศรษฐกิจ และข้อกังวลเกี่ยวกับการบริหารจัดการข้อมูล จะเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ต้องเผชิญในการพัฒนาระบบมาตรฐานเพื่อทำนายการเกิดโรคในสัตว์ปีก

การนำเทคโนโลยีใหม่เข้ามาใช้ในฟาร์มอย่างมีประสิทธิภาพนั้น จำเป็นอย่างยิ่งที่เกษตรกรจะต้องได้รับการศึกษาและฝึกอบรมในด้านต่าง ๆ เหล่านี้ เพื่อให้สามารถนำความรู้ไปใช้ในการทำงานได้อย่างเต็มที่

นอกจากนี้ เกษตรกรอาจมีปัญหาในการบริหารจัดการข้อมูลเมื่อจำเป็นต้องพิจารณาโมเดลการพยากรณ์ร่วมกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียหลายฝ่ายในอุตสาหกรรมเกษตร โมเดลการพยากรณ์เหล่านี้ควรจะต้องรวมข้อมูลจากฟาร์มอย่างรอบด้าน เพื่อใช้ในการคาดการณ์การเกิดโรค อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตอาจมีความกังวลเกี่ยวกับการเปิดเผยข้อมูลส่วนตัวของตน

การปรับปรุงคุณภาพข้อมูล การสร้างความเชี่ยวชาญทางเทคนิค และการลดอุปสรรคทางเศรษฐกิจและการดำเนินงานสามารถช่วยให้การใช้งานการวิเคราะห์พยากรณ์มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่การจัดการโรคที่ดีขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงาน (รูปที่ 4)poultryรูปที่ 4. ข้อเสนอแนะการแก้ปัญหา

กรอบแนวทางนี้ประกอบด้วยหลายส่วนประกอบที่สำคัญ ได้แก่ โมดูลการเรียนรู้เชิงลึก (Deep Learning – DL), โมดูลดิจิทัลทวิน (Digital Twin), โมดูลการประมวลผลคลาวด์ขอบ (Cloud Edge Computing – Cloud-Fog-Based), โมดูลการสื่อสาร, โมดูลความปลอดภัย, และโมดูลอินเตอร์เฟซผู้ใช้ (รูปที่ 5)

รูปที่ 5. โครงสร้างการจัดการสุขภาพและสวัสดิการสัตว์ปีกที่ชาญฉลาด (แหล่งที่มา: Ojo et al., 2022)

โอกาสในอนาคตและนวัตกรรม

รูปที่ 6. โอกาสในอนาคต

ระบบการประเมินน้ำหนักตัวในไก่มีชีวิต

การติดตามน้ำหนักของสัตว์ตลอดระยะการพัฒนาเป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยให้เราสามารถประเมินระยะเวลาที่เหมาะสมสำหรับการฆ่าและสร้างแผนการให้อาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากน้ำหนักที่วัดได้มีการเบี่ยงเบนจากกราฟการเจริญเติบโตที่คาดหวัง อาจเป็นสัญญาณบ่งชี้ว่ามีภาวะผิดปกติเกิดขึ้น เช่น โรคภัยไข้เจ็บหรือปัญหาเกี่ยวกับความมีชีวิตชีวา ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการดูแลอย่างเร่งด่วน ดังนั้น น้ำหนักตัวที่มีชีวิตจึงถือเป็นตัวชี้วัดสำคัญในการประเมินสวัสดิการของสัตว์

สำหรับการแก้ไขปัญหาเรื่องการเปลี่ยนแปลงของแสงนี้ เซ็นเซอร์ภาพที่มีความยืดหยุ่นและกล้องที่ไม่ไวต่อแสงสามารถเป็นตัวช่วยที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การประมาณน้ำหนักยังสามารถใช้เทคโนโลยีกล้องอินฟราเรด (IR) เช่น Microsoft Kinect ที่แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าในงานวิจัย (Mortensen et al., 2016) ซึ่งสามารถปรับปรุงความแม่นยำในการรวบรวมข้อมูลน้ำหนักได้อีกด้วย

ระบบการตรวจจับการเจ็บขา

การเคลื่อนไหวถือเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของสัตว์ การมีสมรรถภาพที่ดีในด้านการเคลื่อนไหวมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความฟิตและสุขภาพโดยรวมของพวกมัน

หากไก่ประสบปัญหาในการเดิน อาจส่งผลให้มันต้องอดอาหาร และนำไปสู่อัตราการแปลงอาหารที่ลดลง ทำให้เกิดผลเชิงลบต่อการเพิ่มน้ำหนักและการเจริญเติบโต นอกจากนี้ยังอาจพบการสกปรกบริเวณหน้าอกและการเกิดแผลที่ข้อเท้า ซึ่งยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการถูกนักล่าด้วย

ตามที่ Wellbeing-Quality® (2009) ได้ชี้ให้เห็น ตัวแปรเหล่านี้สามารถสะท้อนถึงสวัสดิการที่ไม่ดีของสัตว์ได้ ดังนั้น การติดตามและสังเกตการเคลื่อนไหวของไก่จึงมีความสำคัญต่อการประเมินสภาพความเป็นอยู่ที่ดีของพวกมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ระบบการจำแนกสถานะสุขภาพ

ระบบการติดตามสัตว์ปีก

การประเมินสวัสดิการของไก่เกี่ยวข้องกับการพิจารณาปัจจัยด้านพฤติกรรม เช่น ประเภทของกิจกรรมที่ไก่ทำ และปัจจัยทางกายภาพ เช่น ความพิการและสุขภาพ

Zhuang และ Zhang (2019) ได้พัฒนาวิธีการตรวจจับวัตถุหลายชนิดเพื่อประเมินสภาพของไก่เนื้อที่มีความอ่อนแอ ซึ่งได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในช่วงเวลาที่ผ่านมา

การบูรณาการเทคโนโลยี IoT กับ Big Data

เมื่อเราเจาะลึกถึงการบูรณาการระหว่างอุปกรณ์ IoT และ Big Data จะเห็นว่าเป็นก้าวสำคัญในการเปลี่ยนแปลงการวิเคราะห์แบบคาดการณ์ในฟาร์มไก่ โดยการมอบข้อมูลที่ลึกซึ้งและมีประสิทธิภาพมากขึ้นให้แก่เกษตรกร

เราหวังเป็นอย่างยิ่งว่า ความแม่นยำและประสิทธิภาพของโมเดลการพยากรณ์จะยังคงพัฒนาไปในทิศทางที่ดียิ่งขึ้น เมื่อโซลูชันที่ผสมผสานระหว่างการวิเคราะห์ชีวภาพ, ปัญญาประดิษฐ์ (AI), และการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

บทสรุป

 

เข้าร่วมชุมชนผู้เลี้ยงสัตว์ปีกของเรา

เข้าถึงบทความในรูปแบบ PDF
ติดตามข่าวสารกับจดหมายข่าวของเรา
รับนิตยสารในรูปแบบดิจิทัลฟรี"

ค้นพบ
AgriFM - พอดแคสต์ภาคปศุสัตว์ในภาษาสเปน
https://socialagri.com/agricalendar/en/agriCalendar
agrinewsCampus - หลักสูตรการฝึกอบรมสำหรับภาคปศุสัตว์