Holistische Tierwohlbeurteilung: Methodenentwicklung
Towards a holistic assessment of animal welfare
Europäische Partnerschaften: EUPAHW
Wissenschaftsdisziplinen
Andere Agrarwissenschaften (5%); Biologie (5%); Informatik (50%); Tierzucht, Tierproduktion (40%)
Keywords
- Holistic,
- Behaviour,
- Ai,
- Spatiotemporal,
- Eye Tracking
Es ist wichtig zu verstehen, wie Tiere fühlen, da dies ein wesentlicher Bestandteil des Tierwohls ist. Menschen können Emotionen anhand von Gesichtsausdrücken, Körpersprache und Bewegungen erkennen. Dieser ganzheitliche Ansatz wird auch bei der Erforschung von Emotionen von Tieren angewendet. So lassen sich anhand der Bewegungen verschiedener Körperteile erkennen, ob sich ein Tier entspannt bewegt (z. B. spielerische Sprünge) oder ängstlich (z. B. angespannte Bewegungen der Beine, erweiterte Pupillen, aufgestellte Ohren). Auf dieser Grundlage basiert die wissenschaftliche Technik namens Qualitative Behavioural Assessment (QBA), eine Methode, bei der menschliche Beobachter:innen gebeten werden, emotionale Zustände mit eigenen Worten zu beschreiben und zu bewerten, die Tiere ausdrücken, wenn sie mit ihrer Umgebung interagieren. Wir wissen jedoch noch nicht, welche spezifischen Merkmale des Aussehens oder der Bewegungen eines Tieres uns Aufschluss über seine Gefühle geben können. Außerdem sind die genannten Verhaltensbeobachtungen sehr zeitaufwendig, sodass sie in vielen kommerziellen Situationen, z. B. in landwirtschaftlichen Betrieben, nicht eingesetzt werden können. Künstliche Intelligenz wird bereits zur Erkennung menschlichen Verhaltens eingesetzt. Daher zielt unser Projekt darauf ab, diese Methoden des maschinellen Lernens (durch Computer-Vision-Techniken) zu erforschen, um anhand von Videos und der Körpersprache von Schweinen zu verstehen, wie sie sich fühlen. Diese Modelle werden anhand zahlreicher Videos trainiert, die die Körpersprache einzelner Schweine in verschiedenen emotionalen Zuständen zeigen, beispielsweise positive Emotionen während der Fütterung oder negative Emotionen in einer ungewohnten Umgebung. Auf diese Weise sollten wir in der Lage sein, die Bewegungen eines Tieres mit seinen Gefühlen in Verbindung zu bringen. Im Rahmen der Entwicklung des Modells werden wir während der Experimente Eye-Tracking (Blickverfolgung) einsetzen, um zu verstehen, wohin Menschen schauen, wenn sie die Körpersprache von Tieren beurteilen. Das Modell wird in verschiedenen Situationen in kommerziellen und experimentellen Schweinezuchtbetrieben mit Gruppen von Tieren unterschiedlichen Alters (Ferkel, Mastschweine, Sauen) und unter verschiedenen Haltungsbedingungen (konventionell, Stroh, Freilandhaltung) eingesetzt und getestet. Durch die automatische Erkennung von Körperhaltungen und Bewegungen können wir mehr Tiere über längere Zeiträume beobachten. Dieses System könnte dazu beitragen, das Wohlergehen von Tieren (z. B. in landwirtschaftlichen Betrieben oder Schlachthöfen) zu überwachen und so mehr über das Tierwohl bei Forschungsprojekten zu erfahren.