Die Landwirtschaft war schon immer ein Sektor des Fortschritts. Vom ersten Pflug über mechanische Innovationen bis zum GPS-gesteuerten Traktor war das Ziel stets, Effizienz zu steigern, Ressourcen optimal zu nutzen und das Tierwohl zu fördern. Genau hier setzen wir bei NKTEK an. Mit unserem System HerdTek wollen wir die digitale Gesundheitsüberwachung von Milchkühen auf das nächste Level heben und dir, dem modernen Landwirt, ein Werkzeug an die Hand geben, mit dem du deine Herde noch besser im Blick hast. Das Herzstück von HerdTek ist unsere Künstliche Intelligenz (KI) – sie ist der Schlüssel zur Früherkennung von Krankheiten, Brunstzeichen oder bevorstehenden Abkalbungen.
Doch wie bringt man einer KI eigentlich bei, eine Kuh zu „verstehen“? Das wollen wir mit dieser spannenden Reise durch die ersten Phasen unseres KI-Trainings zeigen!
Künstliche Intelligenz (KI) – Mehr als nur ein Schlagwort für den modernen Stall
Was verbirgt sich hinter dem Begriff „Künstliche Intelligenz“, insbesondere im Kontext der Landwirtschaft? Im Allgemeinen ist KI ein Bereich der Informatik, der Computersysteme dazu befähigt, aus Daten zu lernen, Muster zu erkennen und auf dieser Basis intelligente Entscheidungen oder Vorhersagen zu treffen. Anstatt jede einzelne Eventualität explizit zu programmieren, werden KI-Systeme, genauer gesagt die zugrundeliegenden Algorithmen, mit großen Datenmengen „trainiert“.
Für HerdTek bedeutet dies: Die KI analysiert kontinuierlich umfangreiche Datenströme aus dem Stall – beispielsweise Videodaten oder Sensormesswerte. Durch dieses Training lernt sie, normale Verhaltensmuster und Vitalparameter deiner Kühe zu definieren und davon abweichende Anomalien zu identifizieren. Diese Anomalien könnten frühzeitige Indikatoren für gesundheitliche Störungen, Brunst oder eine nahende Kalbung sein. Die KI fungiert somit als wachsames Auge, das subtile Veränderungen oft schneller und objektiver bemerkt, als es im stressigen Alltag mit dem menschlichen Auge möglich wäre.
Der Weg zur intelligenten Herdenüberwachung: Unser KI-Training im Detail
Eine fähige KI fällt natürlich nicht vom Himmel. Die Entwicklung einer leistungsfähigen KI ist ein iterativer Prozess, der sorgfältige Planung und präzise Ausführung erfordert. Dieser Artikel zeigt dir, wie so ein KI-Training eigentlich abläuft und welche spannenden Etappen auf dem Weg vom ersten Datenpunkt bis zu einer zuverlässigen KI, die Kühe versteht, wir bereits gemeistert haben.
Phase 1: Die Datengrundlage – Fundament jeder präzisen Analyse
Der Erfolg eines KI-Systems steht und fällt mit der Qualität und Quantität ihrer Trainingsdaten. Daher war der erste Schritt die systematische Erfassung relevanter Daten. Dafür haben wir Kameras in einem Partnerstall installiert, die über einen längeren Zeitraum kontinuierlich das Verhalten der Kühe aufgezeichnet haben. Jede Bewegung, jede Interaktion, jede Ruhephase wurde erfasst. Gleichzeitig erfassten unsere HerdTek-Tags die Gesundheitsparameter der Test-Kühe. So konnte sichergestellt werden, dass wir im weiteren Verlauf des Trainings unserer Algorithmen einen umfassenden und repräsentativen Datensatz sowie die visuelle Einordnung zur Verfügung haben, welche Aktivität die Kuh zum bestimmten Zeitpunkt ausführte, die die gemessenen Werte verursachte. Diese initiale Datensammlung ist vergleichbar mit dem Anlegen eines umfangreichen visuellen Archivs des Kuhverhaltens.
Phase 2: Aus Rohdaten wird Kontext – Die zentrale Rolle der Annotation
Die gesammelten Rohdaten sind für die KI zunächst eine unstrukturierte Informationsflut. Um sie nutzbar zu machen, ist der Schritt der Annotation (englisch für „Anmerkung“ oder „Kommentierung“) entscheidend. In dieser Phase werden die relevanten Informationen in den Daten markiert und klassifiziert. Konkret bedeutete das für uns: Unser Team, unterstützt von engagierten Helfern, hat unzählige Stunden Videomaterial gesichtet und die Aktivitäten der Kühe – wie Stehen, Liegen, Fressen oder Wiederkäuen – präzise kategorisiert und zeitlich den jeweiligen Videosequenzen zugeordnet. Diese manuelle Etikettierung ist ein arbeitsintensiver, aber unerlässlicher Prozess. Er „lehrt“ die KI, welche Muster in den Daten der verschiedenen, überwachten Gesundheitsparametern mit welchen spezifischen Verhaltensweisen korrelieren.
Um diesen anspruchsvollen Prozess effizient und motivierend zu gestalten und die Resultate der Annotation zu verbessern, zogen wir den Prozess der Annotation wie ein Spiel auf – mit Punktesystemen und Fortschrittsanzeigen. Dies trug maßgeblich dazu bei, dass die freiwilligen Helfer die Aufgabe der Annotation der Daten gewissenhaft und motiviert bis zum Ende absolvierten und die Klassifizierung der Rohdaten schnell fertiggestellt werden konnte. Ein großer Dank gilt an dieser Stelle nochmals allen, die uns bei dieser wichtigen Aufgabe unterstützt haben. Ohne diesen Teameffort wären wir nicht so schnell vorangekommen!
Phase 3: Erste Validierungserfolge – Die KI demonstriert ihre Lernfähigkeit
Nach der aufwendigen Datenerfassung und -annotation folgte der spannende Moment: Die erste Überprüfung der Lernfortschritte unserer KI. Die bisher annotierten Trainingsdaten wurden genutzt, um erste Modelle zu trainieren und deren Fähigkeit zur Aktivitätserkennung zu testen. Die Ergebnisse sind vielversprechend: Unser HerdTek-System ist bereits jetzt in der Lage, verschiedene grundlegende Kuh-Aktivitäten wie Fressen, Laufen und Wiederkäuen zuverlässig zu identifizieren. Abhängig von der Aktivität und der Menge der spezifisch dafür verfügbaren Trainingsdaten erreichen wir bereits Erkennungsraten von bis zu 90 Prozent!
Diese 90 Prozent bedeuten, dass die KI in 9 von 10 Fällen korrekt identifiziert, was eine Kuh gerade tut. Sie lernt, die relevanten Muster im Verhalten der Tiere zu erfassen. Das ist ein wichtiger Meilenstein und eine solide Basis, auf der wir nun aufbauen können. Es zeigt, dass unser Ansatz funktioniert! Denn: Das System kann somit auch erkennen, ob eine Kuh weniger frisst als üblich oder ob ihr Wiederkauverhalten von der Norm abweicht. Das sind oft erste, subtile Anzeichen für beginnende Gesundheitsprobleme. Es ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zu unserem Ziel: einer automatisierten, präzisen Gesundheitsüberwachung, die dich als Landwirt aktiv unterstützt.
Der Mehrwert für deinen Betrieb: Präzision, Effizienz und Tierwohl
Vollständig entwickelt bringt HerdTek dir eine Reihe von konkreten Vorteilen für deinen Milchviehbetrieb:
- Frühzeitige Krankheitserkennung: HerdTek kann subtile Verhaltensänderungen, die oft erste Anzeichen von Erkrankungen sind (z.B. reduzierte Futteraufnahme, verändertes Liegeverhalten), schneller erkennen. Dies ermöglicht frühzeitigere Interventionen, potenziell mildere Krankheitsverläufe und geringere Behandlungskosten
- Optimiertes Brunstmanagement: Die präzise Erfassung von Aktivitätsmustern und anderen brunstspezifischen Signalen durch die KI kann den optimalen Besamungszeitpunkt zuverlässiger bestimmen und so die Konzeptionsraten verbessern
- Unterstützung beim Abkalbemanagement: Die kontinuierliche Überwachung hilft, Anzeichen einer bevorstehenden Kalbung frühzeitig zu signalisieren, sodass notwendige Vorbereitungen und Hilfestellungen rechtzeitig erfolgen können
- Effizienzsteigerung: Die Automatisierung von Beobachtungsaufgaben entlastet dich und deine Mitarbeiter und schafft Freiräume für andere wichtige Tätigkeiten
- Verbessertes Tierwohl: Durch schnellere Reaktion auf Gesundheitsprobleme und Stressfaktoren werden deine Milchkühe schneller wieder gesund und das allgemeine Wohlbefinden deiner Herde wird verbessert
Ausblick: Kontinuierliches Lernen für eine zukunftssichere Tierhaltung
Die ersten erfolgreichen Trainingsphasen sind ein starkes Fundament. Zu sehen, wie unsere KI lernt und immer besser darin wird, das Verhalten von Kühen zu interpretieren, bestärkt uns ungemein in unserer Vision: Eine smarte, kontinuierliche Gesundheitsüberwachung, die Landwirte entlastet, das Tierwohl verbessert und zu einer effizienteren Milchproduktion beiträgt.
Aber natürlich sind wir noch nicht am Ziel. Das KI-Training ist ein fortlaufender Optimierungsprozess. Mit jeder weiteren Datenerfassung, jeder zusätzlichen Annotation und jedem neuen Feedback-Zyklus wird unsere HerdTek-KI präziser und leistungsfähiger werden. Wir arbeiten kontinuierlich an der Verfeinerung der Algorithmen und der Erweiterung der erkannten Verhaltensmuster und Gesundheitsparameter.
Unser Ziel bei NKTEK ist es, mit HerdTek nicht nur ein technisches System zu liefern, sondern einen echten Partner für dein Herdenmanagement. Wir sind überzeugt, dass intelligente Technologien wie die KI in HerdTek einen wichtigen Beitrag zur Bewältigung der vielfältigen Herausforderungen in der modernen Milchviehhaltung leisten können – von Fachkräftemangel bis hin zu steigenden Anforderungen an Tierwohl und Nachhaltigkeit.
Möchtest du wissen, wie HerdTek auch deinen Betrieb technologisch voranbringen und im Alltag unterstützen kann? Verfolge unsere weiteren Entwicklungen auf LinkedIn oder kontaktiere uns direkt hier, um mehr zu HerdTek zu erfahren. Gemeinsam entwickeln wir das System für eine zukunftssichere, digitale Milchviehhaltung!