KI-gestützte Phänotypisierung, Früherkennung und genetische Analyse von Verhaltensauffälligkeiten in der Ferkelaufzucht

Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung automatisierter Algorithmen zur Erkennung tierschutzrelevanter Verhaltensweisen bei Schweinen. Über einen Zeitraum von zehn Wochen nach dem Absetzen werden Schweine kontinuierlich per Video aufgezeichnet, um Verhaltensweisen wie Ohren- und Schwanzbeißen zu annotieren. Diese Daten dienen dem Training von Computer-Vision-Algorithmen auf Basis einer skelettbasierten Verhaltenserkennung, die durch ihren Fokus auf Körperhaltung und Bewegungsmuster eine präzise Erkennung spezifischer Verhaltensweisen ermöglicht. Für die Analyse werden moderne Verfahren der Objekt- und Verhaltenserkennung eingesetzt. Zunächst identifiziert YOLOv10 einzelne Schweine anhand ihrer Ohrmarken. Anschließend werden die Tiere mit ViTPose analysiert, einem Modell mit hoher Genauigkeit zur Posenschätzung, das das Skelett jedes Tieres anhand von 22 Schlüsselpunkten abbildet. Die verwendete Methode ermöglicht eine robuste Erfassung räumlich-zeitlicher Merkmale und ist gleichzeitig unempfindlich gegenüber kleineren Fehlern der Posenschätzung. Um den Transfer der entwickelten Algorithmen in die österreichische Schweinehaltung zu erleichtern, werden mithilfe synthetischer Daten fotorealistische Modelle von Schweinen und ihrer Haltungsumgebung erzeugt. Dadurch entsteht ein robuster und vielseitiger Datensatz für das Training der Modelle. Zusätzlich wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Identifikation einzelner Tiere innerhalb einer Gruppe entwickelt, das visuelle Erkennung mit RFID-Ohrmarken kombiniert und so eine zuverlässige Nachverfolgung ermöglicht. Ergänzend werden genetische Parameter für neu definierte Verhaltensmerkmale geschätzt sowie genetische und phänotypische Korrelationen zwischen diesen Merkmalen und wichtigen Leistungsmerkmalen berechnet. Der entwickelte Ansatz soll eine automatisierte Überwachung des Verhaltens ermöglichen und damit das Tierwohl sowie die Zucht auf robustere und verhaltensstabile Schweine nachhaltig verbessern.