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Algoritmo identifica bovinos individualmente no campo por meio de imagens

Tecnologia dispensa equipamentos modernos atuais como os identificadores eletrônicos, que ficaram mais caros com alta do dólar

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A pecuária do futuro já está fazendo experimentos para tornar viável a identificação individual de animais no campo com o uso de imagens, o que tornará obsoletos os brincos, as tatuagens e as marcações usadas para esse fim. A tecnologia é similar à de reconhecimento facial, empregada em grandes aeroportos para encontrar criminosos. Com ela, um sistema convencional de câmeras instaladas no campo, cochos, ou mesmo em drones conseguiria captar imagens para identificar em poucos segundos cada animal.

Cientistas foram bem-sucedidos com a raça bovino Pantaneiro. Utilizando um sistema de redes neurais convolucionais (CNN), o estudo empregou três modelos de arquitetura de redes neurais para a identificação do bovino Pantaneiro.

Os trabalhos foram liderados pelo cientista da computação Fabrício de Lima Weber, durante seu mestrado na Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS). Weber diz que além do bem-estar animal, uma das vantagens do sistema de identificação por imagens é a economia. “Hoje, os brincos utilizados são importados e o dólar anda bastante instável. O produtor que utiliza esse sistema precisa comprar também o bastão de leitura do código impresso nos brincos. Quando o animal perde essa identificação no pasto, é preciso repor”, detalha o especialista.

“O sistema por imagem poderá agilizar o transporte de animais e a emissão da GTA (Guia de Trânsito Animal)”, explica Weber, já vislumbrando a abertura da Rota Bioceânica, que ligará o Brasil ao porto do Chile, facilitando o embarque de animais para a Ásia. Estudos anteriores já avaliaram a pesagem de animais por imagens do dorso.

De acordo com o pesquisador Urbano Gomes Pinto de Abreu, da Embrapa Pantanal (MS), coautor da publicação, foram utilizadas imagens capturadas por meio de vídeos por quatro câmeras de monitoramento. “Depois foram extraídas imagens de determinados quadros que continham o objeto de interesse: o dorso, o perfil, a lateral e a face de cada bovino”, conta.

Na etapa de classificação foram comparados três modelos conhecidos na literatura de aprendizagem profunda: InceptionResNetV2, Resnet-50 e DenseNet201. Os resultados experimentais mostram que modelos de arquiteturas utilizados na pesquisa alcançaram ótimos resultados, chegando a 99,86% de acerto. “Os resultados indicam que os modelos avaliados podem apoiar pesquisadores e pecuaristas no reconhecimento de bovinos Pantaneiros. É um método que colabora para o bem-estar dos animais”, afirma o cientista da Embrapa.

Segundo os autores, também ficou evidenciado que modelos de redes neurais convolucionais podem ser base de um sistema de visão computacional, para que a identificação dos animais seja feita automaticamente.

Para esse experimento, foram mobilizados 51 animais da raça, de idades variadas e ambos os sexos. As imagens que formam o conjunto de dados foram coletadas no Núcleo de Conservação de Bovinos Pantaneiros de Aquidauana (Nubopan), na Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS).

27 mil imagens

Os vídeos coletados foram analisados e divididos em 212 vídeos menores, dos quais foram extraídos os quadros que continham imagens dos animais para a formação do banco com 27.849 imagens dos bovinos Pantaneiros.

As três arquiteturas utilizadas apresentaram taxas de precisão que variaram de 98,87% a 99,86% e tempo de processamento de imagens de 13 horas e 14 minutos (mínimo) a 54 horas e quatro minutos (máximo). Esses cálculos consideram duas etapas: a de aprendizagem da máquina, quando ela captura e processa as imagens, criando um banco de dados; e a de validação, quando imagens inéditas são apresentadas às máquinas para o reconhecimento e identificação.

Após o sucesso do experimento com o bovino Pantaneiro, Abreu conta que a próxima etapa será pesquisar os algoritmos que permitam desenvolver a mesma técnica para a identificação por imagens de gado Nelore, que representa a raça de corte mais disseminada no Brasil.

Antes, porém, Weber pretende desenvolver um aplicativo para que a identificação dos bovinos Pantaneiros já estudados possa aparecer na tela de um celular. “Se o produtor estiver em uma feira agropecuária, por exemplo, ele pode acessar os dados do animal pelo aplicativo e conhecer o histórico da raça, por exemplo, uma informação adicional de um banco de dados”, exemplifica o cientista da computação. Ele ressalta que o bovino Pantaneiro é considerado em risco de extinção e os projetos em andamento possuem como principal objetivo a conservação in situ.

Pecuarista: “Sistema seria um sonho!”

O pecuarista Leonardo de Barros, da fazenda Santa Clara, no Pantanal da Nhecolândia (Corumbá-MS), diz que esse sistema de identificação por imagens seria ”um sonho”. “Se pudesse ter um jeito de transmitir esses dados por bluetooth em contato direto com o computador, sem ter que digitar nada, sem ter que passar o bastão, seria um sonho”, afirma.

Segundo ele, os brincos que identificam os animais apresentam algumas dificuldades. “Às vezes não lê direito, o animal perde o brinco, a gente tem que reaplicar. Sem contar o estresse da contenção desses animais para fazer essa identificação”, explica Barros.

O pecuarista conta que faz as compras de brincos ao menos duas vezes por ano e entre 7% e 8% dos dispositivos acabam se extraviando no campo, com comprometimento dos dados. Ele destaca também que o sistema por imagem iria garantir o bem-estar animal. “Hoje, com o sistema de brincos, o animal precisa ser contido no mínimo de três a quatro vezes na vida dele. Tem que prender para colocar, depois para ler os dados. Isso causa estresse nos animais e pode machucá-los.”

Outro risco é a ocorrência de enfermidades pela própria colocação dos brincos. “Uma mosca pode pousar e levar larvas para a região. Aí você tem que curar. O sistema por imagens traria vantagens imensas”, reforça.

A expectativa de Barros é que os dados captados por imagens possam ter efeitos comerciais, já que permitiriam uma rastreabilidade com informações precisas sobre cada bovino. “Imagine uma maneira de você saber quando aquela vaca pariu, quando desmamou, os cuidados que foram tomados com ela. Eu gostaria muito de ter esse sistema na minha fazenda”, relata o pecuarista.

A única preocupação do produtor é em relação ao custo de instalação do sistema de câmeras. “Imagino que não deve ser muito barato, mas tem que ter funcionalidade”, diz. Mesmo assim, para ele, a identificação por imagens teria “tantas vantagens que nem dá para descrever”.

Tecnologias desenham a pecuária do futuro

A pesquisa que está desenvolvendo a identificação de animais por imagens faz parte do projeto Pecuária do Futuro, coordenado pela Embrapa Pecuária Sudeste. De acordo com a pesquisadora Patrícia Menezes Santos, líder do projeto, a identificação de animais por meio de imagens irá permitir que o produtor tenha um controle melhor do rebanho, de sua localização na propriedade e, consequentemente, do manejo do pastejo. “Ela poderá ser adotada de forma isolada ou em conjunto com outras tecnologias em desenvolvimento pelo projeto, dependendo dos problemas que o produtor precisa resolver”, afirmou.

De acordo com Patrícia, a aplicação da tecnologia da informação aos sistemas de produção de gado de corte poderá nos ajudar a construir uma pecuária mais sustentável, atendendo aos anseios dos consumidores e da sociedade em geral.

O futuro

 O Projeto Pecuária do Futuro tem o objetivo de desenvolver ferramentas de suporte à decisão em sistemas de produção de gado de corte no Brasil Central. As ferramentas que estão sendo desenvolvidas foram definidas a partir de levantamentos de demandas reais dos produtores.

O aplicativo Pasto Certo, por exemplo, permite que técnicos e produtores acessem de forma fácil informações sobre as principais forrageiras disponíveis no Brasil e ajuda as pessoas a escolherem o que plantar em sua propriedade. Também estão sendo desenvolvidas ferramentas para ajudar o produtor a planejar a produção de forragem na fazenda e a manejar melhor o pasto.

“Essas ferramentas irão permitir que o produtor faça um diagnóstico da necessidade de intervenção nos pastos e estime a quantidade de capim a partir de imagens de satélite ou de drone”, detalha a pesquisadora. Com o uso de modelos matemáticos, ele também poderá projetar a oferta e a demanda por alimentos na fazenda ao longo do ano, e verificar as melhores opções em termos de produção de forragem para o seu sistema de produção.

O projeto também está desenvolvendo soluções específicas para o Pantanal, como sistema de alerta para cheias e incêndios e ferramenta para orientar decisões quanto ao uso de pastagens exóticas.

Fonte: Embrapa Pecuária Sudeste
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Notícias Em agosto

SIAVS promove debate técnico e conjuntural sobre bem-estar animal

Evento está marcado para os dias 09 e 11 de agosto no Anhembi Parque, em São Paulo (SP).

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Arquivo/OP Rural

As tratativas técnicas para a construção de normas globais para o bem-estar animal e os impactos conjunturais desta tendência de mercado estarão em pauta no Salão Internacional de Avicultura e Suinocultura (SIAVS), maior evento dos setores do país, previsto entre 09 e 11 de agosto no Anhembi Parque, em São Paulo (SP).

Durante a programação do segundo dia de palestras do evento está previsto um debate mediado por Marília Rangel, da MSD Saúde Animal, que abordará visões e perspectivas diferentes em torno das tendências e desafios para os avanços na pauta do bem-estar animal.

Uma das apresentações será realizada por Javier Prida, representante da Câmara Argentina de Produtores Avícolas (CAPIA, Buenos Aires/AR) e coordenador do Instituto Latinoamericano do Ovo (ILH, sigla em espanhol). Em sua fala, Prida discorrerá sobre a construção de protocolos internacionais que regulam o bem-estar animal no âmbito da Organização Mundial de Saúde Animal (Woah, antiga OIE).

Em outra frente, o presidente da CloverLeaf Animal Welfare Systems (Missouri/EUA), Jason McAlister apresentará uma perspectiva do setor privado em relação às normas e avanços sobre a temática do bem-estar animal. Em sua fala, o especialista em bem-estar animal abordará as exigências internacionais sobre o tema, prazos esperados ao redor do mundo, como o mercado tem recebido os avanços e as normas privadas que vem se elevando em torno desta temática para a produção de aves, suínos e ovos.

“As tendências de consumo e anseios do consumidor tem elevado a pauta do bem-estar animal à prioridade dos debates e do desenvolvimento de soluções que abordem a visão de Saúde Única, dentro de um contexto de viabilidade produtiva.  Ao construir visões técnicas e conjunturais, queremos, neste debate, destacar insights que tragam uma visão mais holística ao setor, em consonância com o que o mundo espera do Brasil como produtor de alimentos e o cuidado com a saúde humana, animal e ambiental”, analisa Ricardo Santin, presidente da ABPA.

Fonte: Ascom ABPA
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Notícias Três meses

Vazio sanitário da soja inicia em 13 de julho e termina dia 10 de outubro no Rio Grande do Sul

Período de ausência total de plantas vivas da cultura tem a finalidade de evitar que o fungo causador da ferrugem da soja se multiplique durante o final da entressafra.

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Foto: Fernando Dias/Seapdr

No período de 13 de julho a 10 de outubro, produtores de soja do Rio Grande do Sul não podem plantar, nem manter vivas plantas de soja em qualquer fase de desenvolvimento. É o vazio sanitário da cultura no Estado, definido pela Portaria nº 516, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa). A finalidade é reduzir a quantidade de inóculo na área. Conforme a chefe da Divisão de Defesa Sanitária Vegetal da Secretaria da Agricultura, Pecuária e Desenvolvimento Rural (Seapdr), Rita de Cássia Antochevis, o fungo causador da ferrugem asiática se espalha (dissemina) pelo vento, e a doença não é transmitida por semente.

“É um parasita obrigatório ou biotrófico, porque vive apenas em hospedeiros vivos. Portanto, para sobreviver, depende de hospedeiros alternativos ou da própria soja, através das plantas voluntárias, guaxas ou tigueras, que nascem a partir de grãos perdidos na colheita”, explica Rita.

Ela alerta que é importante identificar a ferrugem em sua fase inicial. Portanto, o monitoramento deve ser constante, desde a germinação das sementes até o período próximo à floração. “Para detectar a praga ainda no início da doença, o agricultor deve observar as folhagens utilizando uma lupa, procurando pontos escuros ou pequenas saliências. Também pode ser constatada pela análise laboratorial”, esclarece Rita.

Ferrugem asiática da soja

É uma doença causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi. Foi identificada no Brasil em 2001, em lavouras de soja no estado do Paraná. É uma praga de fácil disseminação, pois se espalha pelo vento. É considerada uma das doenças mais severas que atacam a cultura da soja, com redução da produtividade da lavoura devido à desfolha precoce, impedindo que os grãos se desenvolvam completamente.

Os sintomas iniciam-se nas folhas inferiores da planta e são caracterizados por minúsculos pontos (de um a dois milímetros de diâmetro), mais escuros do que o tecido sadio da folha, com coloração esverdeada a cinza-esverdeada. A confirmação da ferrugem é feita pela constatação, no verso da folha, de saliências semelhantes a pequenas feridas ou bolhas, que correspondem às estruturas de reprodução do fungo (urédias). As lesões da ferrugem tendem para o formato angular e podem atingir de dois a cinco milímetros de diâmetro, podendo aparecer nos pecíolos, vagens e caules.

Fonte: Ascom Seapdr
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Notícias Sustentabilidade

Pesquisa busca reduzir emissões de gases do efeito estufa na pecuária catarinense

Projeto Pecuária conSCiente Carbono Zero visa, dentre outros, a redução potencial de mais de 50% da produção de metano entérico, redução das emissões de óxido nitroso e de 30% da adubação nitrogenada.

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Fotos: Aires Mariga/Epagri

Para o governo de Santa Catarina, não basta produzir alimentos de qualidade, é preciso ser sustentável. Com esse objetivo, a Epagri está desenvolvendo o projeto Pecuária conSCiente Carbono Zero, que visa a redução das emissões de Gases do Efeito Estufa (GEE) provenientes da produção de bovinos.

Com o projeto, os pesquisadores da Epagri contribuem para o cumprimento do compromisso assumido pelo governador Carlos Moisés na COP 26 de reduzir em 50% as emissões de GEE e 30% as emissões de metano, até 2030. A Secretaria de Estado da Fazenda destinou R$2.573.200,00 para desenvolvimento das pesquisas, que serão realizadas em parceria com a Udesc, Embrapa, UFRGS e UFSC.

A agropecuária responde por cerca de 12% das emissões de gases do efeito estufa (GEE) mundiais. “No Brasil, do total de emissões, aproximadamente 28,5% são oriundos da agropecuária. A produção de bovinos de leite e de corte tem grande participação na emissão de metano, representando 65% de toda a emissão do país”, explica Tiago Celso Baldissera, pesquisador da Estação Experimental da Epagri em Lages e coordenador do projeto Pecuária conSCiente Carbono Zero. O Brasil tem o segundo maior rebanho bovino do planeta, com 218 milhões de animais, é o segundo maior produtor de carne bovina e o quarto maior produtor de leite do mundo.

Aquecimento global

A emissão de gases do efeito estufa é uma das responsáveis pelo aquecimento global. Tiago esclarece que a presença de metano e gás carbônico em concentrações elevadas na atmosfera impede que o calor irradiado pelos raios solares retorne ao espaço, provocando a elevação da temperatura do planeta.

Gás carbônico (CO2), metano e óxido nitroso são os principais causadores do efeito estufa. “Metano é o principal gás emitido pelos bovinos durante a digestão do pasto via eructação, ou seja, o arroto. Quando se trabalha a pecuária bem manejada, principalmente à base de pastagens, se consegue estabelecer estratégias de mitigação, para alcançar saldo positivo do balanço do efeito estufa, ou seja, capturar mais do que emitir”, descreve o pesquisador, lembrando que este é um dos objetivos do projeto.

A pesquisa vai também definir parâmetros que permitam calcular a pegada de carbono da pecuária bovina à base de pastagens em toda Santa Catarina. Segundo o pesquisador, a alimentação à base de pasto preconizada pela Epagri tem papel fundamental. “É a partir da raiz que as plantas vão acumular e armazenar carbono no solo. A planta faz a fotossíntese, onde captura CO2, utilizado para produzir folhas, colmos e raízes. Como a planta serve de alimento para os animais, as raízes constantemente se renovam. A raiz morta que fica no solo se degrada e o CO2 que foi obtido da atmosfera vai parar na raiz e é aí que vai acontecer o acúmulo de carbono”, descreve o pesquisador da Epagri.

Resultados esperados

Entre os resultados esperados do projeto estão a redução potencial de mais de 50% da produção de metano entérico; redução das emissões de óxido nitroso e de 30% da adubação nitrogenada; definição da intensidade das emissões de metano por bovinos de corte e leite; elaboração de recomendações técnicas de inclusão de aditivos nutricionais, manejo adequado de pastagens, introdução de leguminosas e de árvores que permitam aumento da eficiência e produtividade de bovinos em pastagens, com redução da intensidade das emissões de GEE; estabelecimento de recomendações técnicas visando o aumento da estocagem de carbono no solo, com potencial de incorporação de mais de uma tonelada ao ano de carbono.

Também serão gerados subsídios para políticas públicas, além de definição do potencial de agregação de valor para abertura de mercados para produtos de origem bovina, visando consumidores que valorizam a produção sustentável.

Investimentos

O projeto, que começou a ser executado em maio, tem prazo de quatro anos para ser concluído. Nesta primeira fase estão sendo adquiridos os equipamentos. O principal deles é o GreenFeed Pasture System, um analisador de emissão de gases metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2) em bovinos. Tiago esclarece que o equipamento permite atingir objetivos de forma rápida, econômica e precisa, quando comparado ao método tradicional de avaliação. A compra elimina a necessidade de investimentos em estrutura física e equipamentos de laboratório para análise de gases emitidos pelos sistemas avaliados. Os equipamentos a serem adquiridos ainda têm como vantagens a obtenção dos resultados em tempo real. Também serão feitos investimentos em estrutura e instalações de campo para experimentos com animais, além da compra de outros itens e contratação de serviços

“O nosso desafio é mostrar para a sociedade catarinense e para o mundo que é possível produzir e conservar, oferecendo um alimento diferenciado dos demais estados e mostrando que os pecuaristas catarinenses colaboram na conservação ambiental por meio de boas práticas de produção”, argumenta Cassiano Eduardo Pinto, pesquisador da Epagri e um dos integrantes do projeto. Ele complementa: “a nossa pecuária, de corte ou leite, é pautada em pequenas propriedades e é muito difícil conseguir competir com a carne ou leite commodities, então nós buscamos, através do conhecimento gerado nos centros de pesquisa da Epagri e de instituições parceiras, mostrar que é possível diferenciar nosso sistema produtivo, com qualidade resultante dos fatores ambientais”.

Papel da agropecuária

A agropecuária tem papel fundamental na redução da emissão de gases do efeito estufa. No relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), lançado em 4 de abril, ficou claro que a redução nos próximos oito anos das emissões GEE no setor de agricultura, florestas e outros usos da terra no Brasil e demais países da América Latina e do Caribe é essencial para atingir a meta de limitar o aquecimento global a 1,5 ºC até 2030. “Esse setor é especialmente relevante para solucionar a crise climática porque pode proporcionar não somente a redução das emissões de GEE, mas também remover e armazenar CO2 em escala”, declarou Mercedes Bustamante, professora da Universidade de Brasília (UnB) e uma das autoras do relatório.

Neste cenário, a produção à base de pasto, preconizada pela Epagri, é uma importante aliada da pecuária catarinense na busca por sustentabilidade. Estudo realizado pela Embrapa apontou que pastagens degradadas são um sério problema por apresentarem balanço de carbono bem desfavorável, pois além das emissões dos animais também ocorreram emissões do solo, provenientes da decomposição e perda da matéria orgânica das áreas em processo de degradação.

Artigo assinado pelo pesquisador da Embrapa Rodrigo da Costa Gomes estabelece que apenas o bom manejo e a recuperação das pastagens podem não ser suficientes para atingimento da meta. “O bom manejo das pastagens continuará tendo que ser protagonista, para reduzir a idade ao abate e aumentar a produtividade dos rebanhos de cria. No entanto, a composição química do capim inevitavelmente favorece a produção de metano pela digestão dos bovinos, proporcionalmente à sua qualidade, o que exigirá eficiência ainda maior dos rebanhos e a integração de outras práticas complementares, com potencial de redução da produção do gás”, relata o pesquisador.

Fonte: Assessoria
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