O potencial inexplorado da Inteligência Artificial na produção suína

É essencial gerenciar essas questões de forma adequada e eficaz para promover o bem-estar dos suínos. Nesse sentido, as novas tecnologias devem ser implementadas de forma responsável e ética, tendo como objetivo principal melhorar a qualidade de vida dos suínos do setor suinícola.

Inteligência artificial como ferramenta para melhorar a produtividade e o bem-estar dos suínos

Melhorar a qualidade de vida dos suínos em todas as etapas da cadeia produtiva é um grande desafio devido a múltiplos fatores, como:

• Falta de mão de obra
• Limitações de tempo
• Acúmulo de múltiplas tarefas.

Com o avanço da tecnologia, essas ferramentas podem ser utilizadas favoravelmente para essa finalidade,
mesmo quando não foram inicialmente projetadas para isso. Esse processo é baseado no uso de sensores, câmeras, microfones e outros equipamentos que executam suas funções programadas com precisão e em tempo real.

A incorporação da Inteligência Artificial (IA) posiciona-se como um recurso fundamental para:

• Detecção precoce de doenças
• Detecção de mudanças no comportamento animal.
• Quantificação de lesões em carcaças no matadouro

A implementação dessas tecnologias e a correta interpretação de seus resultados permitem identificar desvios e problemas relacionados aos animais, seu ambiente e métodos de manejo, entre outros fatores.

Automatizar a entrega de informações por meio de relatórios contribui para esse objetivo, fornecendo insights abrangentes e oportunos.

Essas descobertas não apenas apontam áreas para melhorias, mas também identificam oportunidades para atingir metas pré-estabelecidas, que são essenciais tanto para o sucesso produtivo quanto para o bem-estar dos suínos.

Entre as opções disponíveis, a IA e a tecnologia da pecuária de precisão surgem como alternativas importantes.

Dispositivos como microfones e câmeras para monitoramento e reconhecimento automáticos oferecem uma abordagem promissora para encontrar soluções para a indústria pecuária e seu compromisso com o bem-estar dos suínos.

De acordo com Wang et all. 2022, a IA já se tornou parte fundamental do manejo animal, pois, por meio de sensores
e câmeras, é possível monitorar informações biométricas (sons e vocalizações), comportamento e saúde do animal, de forma a utilizar esses indicadores de bem-estar animal para:

• Detectar problemas de bem-estar precocemente e em tempo hábil.
• Fornecer intervenções e tratamentos oportunos.

Isso ajudará a aumentar a produtividade e a lucratividade da propriedade.

CHAVES PARA O USO ADEQUADO DA IA

Capacitação para implementação e uso da IA

Na hora de tomar a decisão de implementar a IA no sistema de produção, com base nos resultados positivos dos estudos realizados e seu uso benéfico durante a vida do animal, tanto na granja quanto no abatedouro, é fundamental considerar uma série de fatores de viabilidade, como:

• Acesso à internet de boa qualidade ou uma rede interna que conecte os equipamentos com os computadores, gestores e a logística correspondente.
• Reserva de energia
• Viabilidade de instalação
• Durabilidade do material
• Segurança
• Sanitização e higiene de equipamentos durante períodos de vazio sanitário.

O treinamento deve incluir aspectos como:

• Os objetivos do projeto
• Utilização e gestão de equipamentos
• Verificação de controles
• Treinamento sobre operação e manutenção em caso de falhas técnicas

Tudo isso contribuirá para o sucesso da gestão dessas tecnologias, garantindo assim seu uso correto e a obtenção dos resultados esperados.

Vale ressaltar que a IA, além de ser uma ferramenta de avaliação e obtenção de informações objetivas, é útil para avaliar conformidades ou falhas em biossegurança (por exemplo, o monitoramento passo a passo dos procedimentos de biossegurança por operadores, visitantes ou qualquer pessoa autorizada a entrar na granja, etc.).

Monitoramento em tempo real

O monitoramento em tempo real dos animais, detectando certos parâmetros relevantes desde o nascimento até a morte por meio da tecnologia, exige saber usar e processar as informações obtidas para poder gerenciá-las adequadamente, pois poderemos ver o que não podemos “observar permanentemente ou ter uma pessoa naquele lugar dia e noite”.

Está emergindo como uma ferramenta valiosa para medir indicadores de bem-estar animal na ausência de humanos, permitindo a tomada de decisões oportunas. 

A capacidade de identificar e antecipar mudanças precoces, bem como abordar falhas ou complicações que podem afetar o bem-estar dos suínos, seja nas instalações, no ambiente ou no manejo, representa um avanço significativo.

Da mesma forma, analisar a qualidade das interações entre a equipe e os animais facilita a avaliação do programa de treinamento de campo.

Se necessário, permite fazer ajustes no treinamento, detectar comportamentos abusivos ou negligentes e incentivar boas práticas.

Os vídeos gerados se tornarão recursos valiosos para sessões de treinamento.

É fundamental ressaltar que a adoção dessas tecnologias não tem como objetivo substituir as tarefas diárias realizadas pelos operadores.

Em vez disso, ela se posiciona como uma ferramenta que auxilia na detecção e avaliação de interações entre humanos e animais, saúde, comportamento, ambiente, entre outros.

Isso abrange desde contatos com trabalhadores até procedimentos de manuseio, incluindo aqueles realizados por pessoal externo sem contato rotineiro com animais.

A consequência não só leva a uma melhoria na precisão da detecção de problemas de bem-estar animal, mas também contribui para encontrar soluções mais eficazes e oportunas na sua implementação e gestão.

O uso de sensores em pontos críticos que, por exemplo, detectem a presença ou passagem de uma pessoa e acionem imediatamente o chuveiro ou soem um alarme, pode ajudar a evitar o descumprimento de alguma das etapas obrigatórias do protocolo de biosseguridade. Essa tecnologia também pode ser usada com ativação automatizada para entrada ou saída de equipamentos em sistemas produtivos.

Verificação do cumprimento das normas de bem-estar animal

As empresas que optam por certificar seus sistemas de produção para o bem-estar animal devem garantir que os padrões exigidos para a certificação sejam rigorosamente cumpridos em todos os momentos.

Entretanto, sem a presença de um auditor externo nas instalações, existe a possibilidade de que os procedimentos não sejam realizados conforme descrito na documentação e que a supervisão, a identificação e o treinamento subsequente necessários para atender aos padrões sejam comprometidos.

Indicadores do bem-estar animal

Por meio de indicadores quantitativos, podemos estabelecer uma série de parâmetros destinados à avaliação do bem-estar animal e dos processos de manejo. No que diz respeito a estes indicadores, distinguem-se duas categorias principais:

Indicadores diretos
São aqueles que se concentram nos animais e fornecem informações sobre sua saúde, conforto e comportamento.

Indicadores indiretos
Elas se relacionam com o ambiente, incluindo a infraestrutura dos recintos e áreas de manejo dos animais, como corredores, rampas e pontos de embarque, bem como os procedimentos diários de manejo.

Essa abordagem permite uma avaliação objetiva e completa do sistema de produção ou das instalações de processamento, com o objetivo de verificar o grau de conformidade estabelecido. Vale ressaltar que essa abordagem também é aplicável na avaliação do transporte de animais.

Transparência e comunicação com o consumidor

O crescente interesse de consumidores e clientes no manejo de animais em sistemas de produção, transporte e abate tornou-se mais relevante hoje, impulsionado em parte pelo acesso a informações online. Entretanto, essas informações disponíveis na internet muitas vezes não refletem com precisão as práticas reais dentro dos sistemas de produção.

Nesse contexto, o uso de tecnologia e ferramentas como QR codes se apresenta como um recurso valioso.

Esses códigos podem vincular informações essenciais que dão suporte às práticas de criação, produção e manejo de animais, o que levou algumas empresas a abrir suas operações para vídeos que documentam o processo de produção e manejo de seus animais.

Isso permite demonstrar a conformidade com regulamentações, legislações e requisitos específicos do cliente, reforçando o comprometimento com o bem-estar animal.

O uso da tecnologia disponível oferece a oportunidade de obter indicadores mensuráveis e confiáveis que podem fornecer informações precisas sobre as condições de criação dos animais destinados ao consumo.

Estado de saúde dos animais nos sistemas produtivos

Manter a saúde dos animais tem se tornado um processo cada vez mais informado, graças à consideração de aspectos físicos e critérios que definem sua condição.

Explorando ainda mais o campo da saúde suína, estudos adicionais voltaram seu foco para aspectos como a detecção oportuna de distúrbios respiratórios e problemas locomotores em animais.

Por exemplo, Finger (2014) desenvolveu um sistema capaz de identificar sinais de doenças respiratórias com base na detecção da presença de “tosse”, que está associada a patologias respiratórias vivenciadas por suínos.

Por sua vez, pesquisas como a de Gómez (2021) têm focado sua atenção no aumento da temperatura corporal como um indicador relevante da saúde e bem-estar dos suínos.

Outros buscam avaliar o peso e/ou a condição corporal dos animais, uma abordagem inovadora foi apresentada no estudo realizado por Chen (2023), que utilizou um modelo baseado em uma rede de função de base radial (FBR) para prever o peso corporal por meio de medidas como comprimento corporal, altura e circunferências torácica, abdominal e da cintura, gerando assim um peso previsto.

É crucial observar que essa abordagem aproveita parâmetros corporais unidimensionais que permanecem relativamente constantes mesmo quando a postura dos suínos muda na instalação, algo que era uma desvantagem em estudos anteriores.

O uso da IA permite a identificação de sinais clínicos como lesões de pele, mordeduras de flanco, claudicação, secreção nasal, lesões de ouvido, lesões de cauda, sinais respiratórios, diarreia e comportamentos anormais (SmartPigHealth).

Os autores desses estudos concordam em destacar a importância de usar critérios objetivos e medições precisas para avaliar e gerenciar o bem-estar animal na indústria suína.

Aproveitar tecnologias e abordagens inovadoras como as mencionadas acima demonstra um compromisso contínuo com o bem-estar e a qualidade de vida dos suínos, contribuindo assim para o avanço contínuo deste setor.

Bem-estar no abatedouro

No estudo de Brünger (2019), usando reconhecimento automatizado de objetos em imagens, as lesões na cauda foram pontuadas em uma escala de 0 a 3 e as perdas na cauda foram pontuadas como presença (1) ou ausência (0) de perda total da cauda.

Tentativas foram feitas para desenvolver avaliações automatizadas de lesões de carcaça na cadeia de abate usando várias formas de algoritmos.

Redes neurais podem avaliar lesões na cauda em imagens de suínos abatidos com confiabilidade comparável à de observadores humanos.

Nesse sentido, já existem sistemas para avaliar a dermatite plantar em frangos de corte (Vanderhasselt et al., 2013) e um sistema para registrar a presença ou ausência de lesões na cauda e nas orelhas em suínos (Blömke y Kemper, 2017).

Pesquisadores da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade de Saskatchewan e do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação estão buscando avaliar e classificar lesões de pele em carcaças de suínos, identificando o tipo de lesão e sua gravidade.

Para isso, as carcaças são filmadas após escaldamento e depilação, obtendo-se uma imagem do dorso e uma vista lateral. Assim, a partir das imagens é possível observar áreas de interesse como cauda, flanco e ombro. Por fim, os relatórios são enviados ao abatedouro e à granja.

Estudo do comportamento dos animais 

O uso da inteligência artificial nos dá uma compreensão aprofundada das interações entre suínos dentro de seus grupos sociais. Essas informações são essenciais para desvendar a hierarquia social e a dinâmica do grupo, incluindo possíveis agressões entre indivíduos na mesma baia, bem como identificar comportamentos anômalos que podem indicar problemas nos animais.

Mudanças ou alterações no comportamento individual ou de grupo dos suínos podem ser detectadas, tanto durante o dia quanto à noite. Isso inclui identificar momentos de maior atividade, seguir rotinas naturais (sem a influência de um observador presente) e a capacidade de antecipar possíveis brigas ou conflitos por recursos.

A inteligência artificial tem a capacidade de processar vídeos em tempo real, usando algoritmos de reconhecimento de imagem ou som.

Alguns autores conseguiram configurar a IA para reconhecer padrões normais de comportamento, de modo que eles pudessem identificar ou detectar qualquer atividade incomum que fosse indicativa de doença, estresse ou medo.

A inteligência artificial também pode identificar aumentos na frequência e no nível de decibéis das vocalizações emitidas pelos suínos em estágios críticos da vida, bem como problemas no ambiente.

Essas funcionalidades permitem a implementação de intervenções precoces e adequadas em programas de saúde animal, bem como em diversos procedimentos de manejo, como transferências e procedimentos de rotina.

O trabalho de Briefer et al. (2022) contribuiu para essa abordagem ao classificar vocalizações de baixa e alta frequência ao longo da vida dos suínos com o objetivo de criar uma ferramenta automatizada de monitoramento de
emoções.

A conclusão deles enfatiza a possibilidade de desenvolver um sistema de reconhecimento automático que permita a detecção em tempo real dos estados emocionais dos animais.

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL, PRODUTIVIDADE E GESTÃO DE SUCESSO

Padrões de consumo de alimento e água

Alcançar uma gestão bem-sucedida na indústria suína foi possível graças à implementação de tecnologias avançadas.

Por meio dessas ferramentas, conseguimos monitorar sistemas automatizados de água e alimentação que, apoiados por sensores inteligentes, têm a capacidade de registrar o consumo e detectar possíveis falhas.

Além disso, essa tecnologia fornece informações valiosas, como mudanças nos padrões de alimentação, que podem ser indicativas de problemas de saúde nos animais.

Serviços de monitoramento automatizados criam relatórios e alertas diários sobre o desempenho, permitindo que os produtores monitorem remotamente.

Neste contexto, um estudo publicado por He (2021) intitulado “Predição do peso corporal em suínos em crescimento a partir de dados de comportamento alimentar usando algoritmos de aprendizado de máquina” produziu resultados
significativos.

O estudo concluiu que os dados coletados sobre o comportamento alimentar, gerenciados por meio de inteligência artificial, contribuem efetivamente para prever o peso final dos suínos em crescimento.

A relevância desta tecnologia não se limita apenas à previsão de peso. A coleta sistemática de dados permite relatórios automatizados, transformando informações brutas em análises detalhadas e acionáveis para tomada de decisões.

Essa capacidade de análise informada não apenas otimiza o trabalho na indústria, mas também promove o bem-estar animal ao permitir uma intervenção precisa e oportuna.

Ambiente

A implementação de sensores especializados permite o monitoramento preciso e contínuo dos parâmetros ambientais registrados pelos programas de controle ambiental, ajustando-os ao que é recomendado por especialistas para suínos.

Um dos aspectos fundamentais é a avaliação das condições ambientais do alojamento, podendo medir constantemente alguns parâmetros-chave como a temperatura ambiente, a umidade, a qualidade do ar e o aumento de gases nocivos, como NH3 e CO2.

Ao detectar desvios e emitir alertas oportunos para que o gestor tome a decisão correta, essas tecnologias já são uma ferramenta essencial para manter condições ambientais confortáveis e, além disso, entender como esses fatores impactam diretamente no bem-estar animal.

As informações coletadas por esses sensores fornecem uma visão detalhada das condições em que os suínos são mantidos.

Isso não apenas permite que você ajuste seu ambiente para garantir seu conforto, mas também fornece uma compreensão mais profunda de como as flutuações ambientais podem influenciar seu bem-estar geral.