Pers en media

ILVO persbericht - donderdag 3 juli 2014

Kenmerken van mankende koe ontrafeld en omgezet in krachtige detector van kreupelheid

Verdediging van doctoraat van Dr. Ing. Annelies Van Nuffel  ‘De ontwikkeling van een automatisch detectiesysteem voor mankheid bij melkvee: het Gaitwise systeem’
Gaitwise, de drukgevoelige loopmat voor koeien ontwikkeld door ILVO, is in staat om 90 % van de ernstig mankende koeien automatisch te detecteren in een kudde, zonder één enkele vals positieve in de alarmgroep op te nemen. De stappatroon-sensor is eveneens in staat om 88 % van de licht mankende koeien uit een kudde te halen. Daar registreert het systeem voorlopig wel nog 12 % valse alarmen: niet-manke koeien dus die onterecht in de groep geraken van de licht mankenden.
ILVO-onderzoeker Annelies Van Nuffel heeft tijdens haar doctoraatsstudie (KUL/ILVO) grensverleggend onderzoek gedaan naar het meetbaar maken van ‘normaal en afwijkend stappen van een koe’ in functie van een praktisch bruikbare sensor om kreupelheid te voorspellen. Die sensor heet ‘Gaitwise’. Hij draait op twee aparte wiskundige reken- en voorspellingsmodellen: één voor de detectie van ernstig mankende koeien en één voor het vinden van licht mankende koeien.

Dat kreupelheid van bij de eerste tekenen, dag aan dag en vooral automatisch kan ontdekt worden is belangrijk voor alle melkveekuddes, maar zeker voor de grotere melkveebedrijven waar de landbouwer nog moeilijk elk individueel dier intensief kan opvolgen zonder technische hulpmiddelen. Wereldwijd, en ook in Vlaanderen neemt de schaalgrootte van de melkveehouderij toe. De behoefte aan betrouwbare sensoren, ook in verband met kreupelheid, stijgt navenant.

In de sector van de sensoren wordt een detectiezekerheid van 85% (of hoger) beschouwd als een krachtige detector. In het geval van de Gaitwise is de detectiekracht in fasen opgedreven door de parameters te verfijnen die werden gemeten tijdens de doctoraatsstudie. Licht manke koeien blijken vb. slechts heel af en toe een inconsistente stap te nemen, ze zijn niet heel de tijd inconsistent zoals de zwaar mankende koeien. Het rekensysteem moest daarom de laagfrequente inconsistentie leren onderscheiden.

Gaitwise

Annelies Van Nuffel: “We hebben de koeien van de ILVO proefboerderij meerdere maanden over een zelf ontworpen en telkens verbeterde, 6 meter lange loopband met sensoren laten stappen. De registratie met de experimentele Gaitwise op ILVO gebeurde 2 keer per dag na het melken en volledig automatisch, dus met grote herhaalbaarheid. Telkens registreerden we minstens 30 verschillende stapvariabelen en kenmerken in de computer: de druk, de afstand tussen de stappen, de regelmaat, de breedte, de ritmiek… Vervolgens kwam het erop aan om een wiskundig model te bouwen dat met grote zekerheid en gevalideerd het onderscheid maakte tussen normaal en abnormaal stappen (manken), en dat tegelijk de toevalligheden wegfilterde.

Van Nuffel ontdekte een aantal factoren die een systematische invloed hebben op de wijze waarop een koe (tijdelijk) anders stapt, zonder daarom te manken. Uit een van de studies bleek vb. dat het gewicht van het kalf op het einde van het drachtstadium een effect heeft op asymmetrischer stappen met een kortere staplengte van de achterpoten ten opzichte van de voorpoten. Oudere koeien stappen eveneens trager, asymmetrischer en plaatsen de achterpoten meer naar buiten ten opzichte van de voorpoten. Zowel een donkere omgeving als een vochtige ondergrond kunnen het stappatroon van koeien beïnvloeden. Maar ook een koe die mank aan het worden is verandert haar manier van stappen.

Uitdaging:

De Gaitwise-loopband inclusief het bijhorende rekenmodel is in de huidige stand al een technologie die dicht bij een doorontwikkeling voor de markt staat.

ILVO werkt in een vervolgonderzoek nog aan een systeem waarbij het (normaal) stappenpatroon van elke individuele koe wordt bijgehouden en als referentie dient bij elke nieuwe meting. Dat maakt het vinden van afwijkingen wellicht nog preciezer.

Ook het economisch aspect wordt momenteel bekeken. In een diepgaande kosten-batenanalyse wordt antwoord gezocht op de vraag: vanaf welke kuddegrootte en bij welke prijssetting wordt het voor een melkveehouder interessant om te investeren in een kreupelheidsvoorspeller? Hoeveel financiële besparing valt er te boeken met een automatische snelle opsporing van kreupelheid (om sneller, goedkoper en succesvoller te kunnen ingrijpen) in vergelijking met langer durende, meer ernstige kreupelheid op het bedrijf, maar geen investering in detectie? Uit literatuur blijkt alvast dat de impact van mankheid zwaar onderschat wordt. Naast een negatieve invloed op het dierenwelzijn, geeft een manke koe ook minder melk en draagt ze dus minder bij tot een goed inkomen van de melkveehouder.

Contact:

Greet Riebbels, ILVO communicatie, Greet.Riebbels@ILVO.Vlaanderen.be gsm 0486 26 00 14
Annelies Van Nuffel, Gaitwise onderzoeker ILVO, Annelies.Vannuffel@ILVO.vlaanderen.be tel. 09 272 27 56

Het evenement heeft plaats op vrijdag 4 juli 2014 om 13.30 uur in het Auditorium op ILVO Caritasstraat 21 te Melle.
Promotor: Prof. dr. ir. Wouter Saeys, KULeuven
Co-Promotor: Prof. dr. ir. Bart Sonck, ILVO – UGent