El potencial inexplorado de la Inteligencia Artificial en la producción porcina

El objetivo de este artículo es explorar y compartir información relevante acerca de la utilización de la tecnología dentro de la cadena de producción porcina y cómo la inteligencia artificial puede desempeñar un papel beneficioso como herramienta de supervisión en tiempo real del bienestar de los cerdos en entornos de producción, transporte y en las plantas de procesamiento.

Existen numerosos estudios científicos enfocados en identificar aquellas desviaciones cruciales que puedan afectar el bienestar de los animales y discutir cómo la inteligencia artificial puede intervenir para detectar y anticipar tales situaciones. Es esencial gestionar estos temas de forma adecuada y efectiva, con el fin de fomentar el bienestar porcino. En este sentido, las nuevas tecnologías deben implementarse de manera responsable y ética, con el objetivo primordial en mejorar la calidad de vida de los cerdos en el sector porcino.

IA COMO HERRAMIENTA PARA MEJORAR LA PRODUCTIVIDAD Y BIENESTAR PORCINO

Mejorar la calidad de vida de los cerdos en todas las fases de la cadena de producción es un gran desafío debido a múltiples factores, cómo por ejemplo:

La escasez de personal.
Limitaciones temporales.
La acumulación de múltiples tareas.

Con el avance de la tecnología, estas herramientas pueden ser utilizadas favorablemente con este fin, aún cuando no fueron inicialmente diseñadas para ello.

A la hora de establecer políticas de bienestar animal, junto a programas específicos, para dirigir el cuidado, salud y manejo de los animales, las empresas del sector se enfrentarán a grandes desafíos en cuanto priorizar la prevención frente al tratamiento.

La incorporación de la Inteligencia Artificial (IA) se posiciona como un recurso fundamental para:

La detección temprana de enfermedades.
La detección de cambios en el comportamiento de los animales.
La cuantificación de lesiones en las canales en el matadero.

Este proceso se basa en el uso de sensores, cámaras, micrófonos y otros equipos que desempeñan sus funciones programadas con exactitud y en tiempo real.

La implementación de estas tecnologías y la correcta interpretación de sus resultados permite identificar desviaciones y problemas relacionados con los animales, su entorno y los métodos de manejo, entre otros factores.

La automatización de la entrega de información a través de informes contribuye a este fin, proporcionando [registrados]una visión completa y oportuna.

Estos hallazgos no solo señalan las áreas a mejorar, sino también identifican oportunidades para alcanzar las metas preestablecidas, que resultan esenciales tanto para lograr el éxito productivo como para el bienestar de los cerdos.

Según Wang et all. 2022, la IA se ha convertido ya en una parte fundamental del manejo de los animales, ya que, por medio de sensores y cámaras se puede monitorizar información biométrica (sonido y vocalizaciones), el comportamiento y la salud del animal con el fin de utilizar estos indicadores de bienestar animal para:

Detectar oportuna y tempranamente problemas de bienestar.
Proporcionar intervenciones y tratamientos oportunos.

Ello ayudará a incrementar la productividad y rentabilidad de las granjas.

CLAVES PARA EL USO ADECUADO DE LA IA

Capacitación para la implementación y uso de IA

Al tomar la decisión de implementar la IA en el sistema productivo, basado en los resultados positivos de los estudios realizados y su utilización beneficiosa durante la vida del animal, tanto granja como matadero, es fundamental considerar una serie de factores de factibilidad, como:

Buen acceso a internet de calidad o una red interna que conecte los equipos con los ordenadores, los encargados y la logística correspondiente.
Respaldo energético.
Factibilidad de instalación.
Durabilidad del material.
Seguridad.
Sanitización e higiene de los equipos durante los vacíos sanitarios.

La capacitación debe incluir aspectos como: Los objetivos del proyecto. Uso y gestión del equipamiento. Verificación de los controles. Formación sobre el funcionamiento y mantenimiento ante fallos técnicos. Todo ello contribuirá a la gestión exitosa de estas tecnologías, garantizando así garantizar su uso correcto y la obtención de los resultados esperados.

Cabe destacar que la IA, además de ser una herramienta de evaluación y obtención de información objetiva, es útil para evaluar el cumplimiento o fallos en la bioseguridad (por ejemplo, el seguimiento de los procedimientos de bioseguridad paso a paso por los operarios, visitas o cualquier persona autorizada para el ingreso a granja, etc.).

Monitorización en tiempo real

El seguimiento en tiempo real de los animales, detectando ciertos parámetros relevantes desde su nacimiento hasta su muerte mediante la tecnología requiere saber cómo utilizar y procesar la información obtenida para poder hacer una adecuada gestión, ya que seremos capaces de ver aquello en lo que no podemos “estar permanentemente observando o tener una persona en ese lugar día y noche”.

Se perfila como una herramienta valiosa para la medición de indicadores de bienestar animal en ausencia del humano, permitiendo la toma de decisiones en el momento oportuno.

La capacidad de identificar y anticipar cambios tempranos, así como de abordar fallos o complicaciones que puedan influir en el bienestar porcino, ya sea en las instalaciones, el entorno o en la gestión animal, representa un avance significativo.

Asimismo, analizar la calidad de las interacciones entre el equipo y los animales facilita la evaluación del programa de capacitación en campo.

En caso necesario, permite llevar a cabo ajustes en la formación, detectar comportamientos abusivos o de negligencia y fomentar prácticas adecuadas. Los videos generados se convertirán en recursos valiosos para las sesiones formativas.

Es crucial recalcar que la adopción de estas tecnologías no tiene como finalidad reemplazar las labores diarias realizadas por los operarios.

En cambio, se posiciona como una herramienta que asiste en la detección y evaluación de las interacciones humano-animal, salud, comportamiento, entorno, entre otros.

Esto abarca desde los contactos con los trabajadores hasta los procedimientos de manipulación, incluso aquellos llevados a cabo por personal externo sin un contacto rutinario con los animales.

La consecuencia no solo conlleva una mejora en la precisión a la hora de detectar problemas de bienestar animal, sino que también contribuye a encontrar soluciones más eficaces y oportunas en su implementación y gestión.

El uso de sensores en puntos críticos que, por ejemplo, detecten la presencia o el paso de una persona e inmediatamente active la ducha o haga sonar una alarma, podría ayudar evitar el incumplimiento de alguno de los pasos obligatorios del protocolo de bioseguridad. Asimismo, podría utilizarse esta tecnología con activación automatizada para el ingreso o la salida de equipamiento a los sistemas productivos.

VERIFICACIÓN DEL CUMPLIMIENTO DE LOS ESTÁNDARES DE BIENESTAR ANIMAL

Las empresas que deciden certificar sus sistemas de producción en materia de bienestar animal deben garantizar que los estándares requeridos para la certificación se cumplan rigurosamente en todo momento.

Sin embargo, sin la presencia de un auditor externo en las instalaciones, existe la posibilidad de que los procedimientos no se lleven a cabo conforme a lo establecido en la documentación y que la supervisión, identificación y subsiguiente capacitación necesaria para cumplir con los estándares se vean comprometidas.

Indicadores de Bienestar Animal

Mediante la utilización de indicadores cuantitativos, podemos establecer una serie de parámetros destinados a la evaluación del bienestar animal y los procesos de manejo.

En lo que respecta a estos indicadores, se distinguen dos categorías principales:

Este enfoque permite llevar a cabo una evaluación objetiva y minuciosa del sistema productivo o de las instalaciones de procesamiento, con el objetivo de verificar el grado de cumplimiento establecido. Cabe mencionar que este enfoque también es aplicable en la evaluación del transporte de los animales.

Transparencia y comunicación con el consumidor

El creciente interés, tanto de los consumidores como de los clientes, acerca del manejo de los animales en los sistemas productivos, transporte y sacrificio ha cobrado mayor relevancia en la actualidad, impulsado en parte por el acceso a información en línea.

Sin embargo, a menudo esta información disponible en internet no refleja con precisión las prácticas reales dentro de los sistemas productivos.

Esta dinámica ha motivado a las empresas a explorar, desarrollar e implementar nuevas herramientas basadas en ciencia, dentro de sus programas de gestión, destinadas a evaluar el bienestar real de los animales y tomar medidas en consecuencia.

En este contexto, la utilización de tecnología y herramientas como códigos QR se presenta como un recurso valioso.

Estos códigos pueden enlazar la información esencial que respalda las prácticas de cría, producción y manejo de los animales, lo que ha llevado a algunas empresas a abrir sus operaciones para documentar en video el proceso de producción y manejo de sus animales.

Ello permite demostrar el cumplimiento con regulaciones, legislaciones y requisitos específicos de los clientes, subrayando el compromiso con el bienestar animal.

El empleo de la tecnología disponible brinda la oportunidad de obtener indicadores medibles y fiables que pueden proporcionar información precisa sobre las condiciones de crianza de los animales destinados al consumo.

Esta transparencia objetiva fomenta la confianza de los consumidores y clientes, al permitirles conocer con mayor detalle las condiciones de vida de los animales involucrados en la cadena productiva.

Estado de salud de los animales en los sistemas productivos

Poder mantener el estado de salud de los animales se ha convertido en un proceso cada vez más informado, gracias a la consideración de aspectos y criterios físicos que definen la condición de estos.

Explorando aún más el campo de la salud porcina, estudios adicionales han dirigido su enfoque hacia aspectos como la detección oportuna de las alteraciones respiratorias y los problemas locomotores de los animales.

Por ejemplo, Finger (2014) desarrolló un sistema capaz de identificar señales de enfermedad respiratoria basado en la detección de la presencia de “tos”, lo que se asocia a patologías respiratorias que experimentan los cerdos.

Por su parte, investigaciones como la de Gómez (2021) han enfocado su atención en el incremento de la temperatura corporal como un indicador relevante de la salud y bienestar de los cerdos.

Otros buscan evaluar el peso de los animales y/o la condición corporal, un enfoque innovador se ha presentado en el estudio llevado a cabo por Chen (2023), que empleó un modelo basado en una red de función de base radial (RBF) para predecir el peso corporal a través de mediciones como la longitud del cuerpo, la altura y las circunferencias del pecho, abdomen y cintura, generando así un peso previsto.

Es crucial destacar que este enfoque aprovecha parámetros corporales unidimensionales que permanecen relativamente constantes, incluso ante los cambios de postura de los cerdos en las instalaciones, algo que era una desventaja en los estudios previos.

Los autores de estos estudios coinciden en destacar la importancia de utilizar criterios objetivos y mediciones precisas para evaluar y gestionar el bienestar de los animales en la industria porcina.

El aprovechamiento de tecnologías y enfoques innovadores como los mencionados demuestra el compromiso continuo con el bienestar y la calidad de vida de los cerdos, contribuyendo así al avance constante de este sector.

Bienestar en el matadero

En el estudio de Brünger (2019), por medio del reconocimiento automatizado de objetos en imágenes, se calificaron las lesiones de la cola en una escala de 0 a 3 y las pérdidas de cola como presencia (1) o ausencia (0) de pérdida total de la cola.

Se han hecho intentos de desarrollar una evaluación automatizada de las lesiones en las canales en la cadena de sacrificio utilizando diversas formas de algoritmos.

A este respecto, ya existen sistemas para evaluar la dermatitis plantar en pollos de engorde (Vanderhasselt et al., 2013) y un sistema para registrar la presencia o ausencia de lesiones en la cola y las orejas en cerdos (Blömke y Kemper, 2017).

Por su parte, investigadores de la facultad de Medicina Veterinaria de Universidad de Saskatchewan y el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática buscan evaluar y clasificar las lesiones cutáneas de las canales porcinas, identificando tipo de lesión y gravedad.

Para ello, se filman las canales postescaldado y depilado, obteniéndose una imagen dorsal de la espalda y una vista lateral. Así, a partir de las imágenes se pueden observar áreas de interés como la cola, flanco y hombro. Finalmente se entregan informes al matadero y a la granja.

ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE LOS ANIMALES

El aprovechamiento de la IA nos brinda una comprensión más profunda de las interacciones entre los cerdos dentro de sus grupos sociales.

Esta información resulta fundamental para desentrañar la jerarquía social y las dinámicas grupales, incluyendo la posible agresión entre individuos en un mismo corral, así como la identificación de comportamientos anómalos que puedan indicar problemas en los animales.

Se puede detectar cambios o alteraciones en el comportamiento individual o grupal de los cerdos, tanto durante el día como durante la noche.

Esto incluye la identificación de momentos de mayor actividad, seguimiento de rutinas naturales (sin la influencia de un observador presente) y la capacidad de prever potenciales peleas o conflictos por recursos.

La IA tiene la capacidad de procesar videos en tiempo real, utilizando algoritmos de reconocimiento de imágenes o sonidos.

Ciertos autores han podido configurar IA para reconocer patrones de comportamiento normales de forma que sean capaces de identificar o detectar cualquier actividad inusual que sea indicativa de enfermedad, estrés o miedo.

La IA también puede identificar aumentos en la frecuencia y nivel de decibelios en las vocalizaciones emitidas por los cerdos en etapas críticas de la vida, así como problemas en el entorno.

Estas funcionalidades permiten la implementación de intervenciones tempranas y adecuadas en los programas de salud animal, así como en diversos manejos, como traslados y procedimientos rutinarios.

El trabajo de Briefer et al. (2022) ha contribuido a este enfoque al clasificar las vocalizaciones de baja y alta frecuencia a lo largo de la vida de los cerdos con el objetivo de crear una herramienta automatizada de monitorización de emociones. Su conclusión enfatiza la posibilidad de desarrollar un sistema de reconocimiento automático que permita discernir en tiempo real los estados emocionales de los animales.

IA, PRODUCTIVIDAD Y GESTIÓN EXITOSA

Patrones de consumo de alimento y agua

Lograr una gestión exitosa en la industria porcina ha sido posible gracias a la implementación de tecnologías avanzadas.

A través de estas herramientas, somos capaces de supervisar los sistemas de alimentación y suministro de agua automatizados que, respaldados por sensores inteligentes, tienen la capacidad de registrar el consumo y detectar posibles fallos.

Además, esta tecnología proporciona información valiosa, como cambios en los patrones de alimentación, que pueden ser indicativos de problemas de salud en los animales.

En este contexto, un estudio publicado por He (2021) titulado “Predicción del peso corporal en cerdos en crecimiento a partir de datos de comportamiento de alimentación utilizando algoritmos de aprendizaje automático”, ha arrojado resultados significativos.

El estudio concluye que los datos recopilados sobre el comportamiento alimentario, gestionados a través de la IA, contribuyen eficazmente a la predicción del peso final de los cerdos en crecimiento.

La relevancia de esta tecnología no se limita únicamente a la predicción del peso. La recopilación sistemática de datos permite la generación de informes automatizados, transformando información cruda en análisis detallados y prácticos para la toma de decisiones.

Esta capacidad de análisis informado no solo optimiza el trabajo en la industria, sino que también promueve el bienestar animal al permitir una intervención precisa y oportuna.

Entorno

La implementación de sensores especializados permite monitorizar de forma precisa y continua los parámetros ambientales registrados por los programas de control ambiental, ajustándolos a lo recomendado por los especialistas para los cerdos.

Este enfoque no solo brinda un entendimiento más detallado del confort y del entorno de los cerdos, sino que también permite adoptar medidas proactivas para asegurar su salud y bienestar.

Uno de los aspectos fundamentales es la evaluación de las condiciones ambientales del alojamiento, pudiendo medir constantemente determinados parámetros clave como la temperatura del entorno, la humedad, la calidad del aire y el aumento de gases nocivos, como por ejemplo NH₃ y CO₂.

Al encontrar desviaciones y avisar oportunamente para que el encargado tome la decisión adecuada, estas tecnologías son ya una herramienta esencial para el mantenimiento de unas condiciones ambientales confortables y, además, comprender cómo estos factores impactan directamente en el bienestar de los animales.

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BIBLIOGRAFÍA

Wang et all , 2022 El progreso de la investigación de la inteligencia artificial basada en la visión en la cría inteligente de cerdos https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9460267/

2020, Zhang, K.; Li, D.; Huang, J.; Chen, Y. Reconocimiento automatizado del comportamiento de video de cerdos utilizando redes convolucionales de dos flujos. Sensores 2020, 20, 1085.

2023, Haoming Chen: Live Pig-Weight Learning and Prediction Method Based on a Multilayer RBF Network https://www. mdpi.com/2077-0472/13/2/253

Briefer, 2022 Classification of pig calls produced from birth to slaughter according to their emotional valence and context of production Link https://www.nature.com/articles/s41598-022-07174-8

Brünger ‘Tailception’: using neural networks for assessing tail lesions on pictures of pig carcasses. Volume 13, Issue 5, 2019, Pages 1030-1036 https://doi.org/10.1017/S1751731118003038

Evaluación de la salud porcina basada en sensores aplicados – Smart Pig Health | SmartAgriHubs https://www. smartagrihubs.eu/flagship-innovation-experiment/11-FIE-pig-health-assessment-based-on-applied sensors

La inteligencia artificial se aprovecha para mejorar el bienestar porcino – Swineweb.com – Noticias completas sobre cerdos, mercados, comentarios e información técnica https://swineweb.com/artificial-intelligence-being-harnessed-to-improveswine-welfare/

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