RU2572497C2 - Method and device of automated selection of heifers by type of higher nervous activity based on computer analysis of electroencephalogram - Google Patents
Method and device of automated selection of heifers by type of higher nervous activity based on computer analysis of electroencephalogram Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572497C2 RU2572497C2 RU2014114887/13A RU2014114887A RU2572497C2 RU 2572497 C2 RU2572497 C2 RU 2572497C2 RU 2014114887/13 A RU2014114887/13 A RU 2014114887/13A RU 2014114887 A RU2014114887 A RU 2014114887A RU 2572497 C2 RU2572497 C2 RU 2572497C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heifers
- electroencephalogram
- type
- nervous activity
- higher nervous
- Prior art date
Links
- 244000309465 heifer Species 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 3
- 244000309466 calf Species 0.000 claims abstract description 13
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 claims description 6
- 230000037213 diet Effects 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 9
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- 244000144980 herd Species 0.000 description 3
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 2
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000003977 dairy farming Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000002440 hepatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000009027 insemination Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000037023 motor activity Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008844 regulatory mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Feeding And Watering For Cattle Raising And Animal Husbandry (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства - молочному животноводству, к современным технологиям содержания молодняка КРС, в частности для фиксации телят при проведении зооветеринарных обработок.The invention relates to the field of agriculture - dairy farming, to modern technologies for keeping young cattle, in particular for fixing calves during veterinary treatments.
Известны: система автоматического взвешивания «ДЕЙРИ-МАСТЕР» с автоматизированными селекционными воротами, обеспечивающими отделение и фиксацию телят во время взвешивания; система Smart (Смарт) идентификатор фирмы Bou - Matic - «умное распознавание животных» с применением технологии обучения и распознавания по образцу искусственного интеллекта «Neutral Network», но только в процессе доения.Known: automatic weighing system “DEIRI-MASTER” with automated breeding gates, providing separation and fixation of calves during weighing; Smart system (Smart) Bou's identifier Matic - “smart animal recognition” using the Neutral Network artificial intelligence training and recognition technology, but only during milking.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для разделения стада животных на группы по состоянию здоровья (авт.св. СССР №1813383 от 07.05.1993, Бюл. №17). Известное устройство разделяет стадо животных на здоровых и больных с отклонениями по контрольным физиологическим параметрам организма животных путем оценки их состояния по степени напряжения регуляторных механизмов организма. Устройство содержит датчики электрокардиосигнала и теплового поля, блоки усиления сигналов этих датчиков, логический блок, блок отклонений, таймер.The closest in technical essence to the invention is a device for dividing a herd of animals into groups for health reasons (ed. St. USSR No. 1813383 of 05/07/1993, Bull. No. 17). The known device divides the herd of animals into healthy and sick with deviations according to the control physiological parameters of the animal’s body by assessing their condition by the degree of tension of the regulatory mechanisms of the body. The device contains electrocardiogram and thermal field sensors, signal amplification units of these sensors, a logical unit, a deviation unit, a timer.
Недостатками прототипа являются: недостаточная надежность распознавания животных, т.к. сигналы от датчика номера животного, расположенного в ошейнике на животном, недостаточно точно различаются приемной антенной в условиях ферм промышленного типа, и также за счет возникающих помех от датчиков других животных, находящихся рядом в стаде на ферме, невозможно точно определить отклонения от контрольных физиологических параметров.The disadvantages of the prototype are: insufficient reliability of animal recognition, because The signals from the sensor of the number of the animal located in the collar on the animal do not accurately differ in the receiving antenna in industrial-type farms, and also due to the interference from the sensors of other animals nearby in the herd on the farm, it is impossible to accurately determine deviations from the control physiological parameters.
Задачей изобретения является автоматизированная селекция телочек по прогнозируемой молочной продуктивности по типу высшей нервной деятельности, на основе анализа данных электроэнцефалограммы (ЭЭГ), с увеличением точности определения и регистрации конкретного животного, с целью формирования групп будущих высокопродуктивных коров, для чего необходимо применять соответствующие рационы кормления, обеспечивающие экономию кормов.The objective of the invention is the automated selection of heifers according to the predicted milk productivity by type of higher nervous activity, based on the analysis of electroencephalogram (EEG) data, with an increase in the accuracy of determination and registration of a particular animal, in order to form groups of future highly productive cows, for which it is necessary to apply appropriate feeding diets, providing feed saving.
В результате использования изобретения быстро и точно достигается фиксация и идентификация (на основе анализа ЭЭГ) телочек в проходном фиксационном станке, предназначенном для зооветеринарного обслуживания (профилактики и лечения заболеваний, взятия крови, проведения прививки, ректального исследования и осеменения и т.д.) и, далее, направленное перемещение в разные клетки. При этом происходит улучшение и ускорение формирования групп будущих высокопродуктивных коров из идентифицированных телочек с прогнозируемой молочной продуктивностью по данным анализа ЭЭГ, полученных при помощи фиксирующего устройства и устройства для снятия ЭЭГ в предлагаемом проходном фиксационном станке зооветеринарного обслуживания телят.As a result of the use of the invention, the fixation and identification (based on the EEG analysis) of heifers in a fixed fixation machine designed for veterinary services (prevention and treatment of diseases, blood collection, vaccination, rectal examination and insemination, etc.) is quickly and accurately achieved, and , further, directed movement to different cells. In this case, improvement and acceleration of the formation of groups of future highly productive cows from identified heifers with predicted milk productivity according to the EEG analysis obtained using the fixing device and the EEG removal device in the proposed fixation machine for calf veterinary veterinary servicing takes place.
В фиксационном станке специальное разработанное устройство быстро и эффективно фиксирует телят, что позволяет проводить снятие электрофизиологических параметров - ЭКГ, ЭЭГ, ветеринарные мероприятия: иньекции лекарственных препаратов, взятие крови, вакцинации и пр. Одновременно можно проводить зооветеринарные обработки идентифицированных телочек со значительным снижением затрат времени и физического труда, обеспечение большей безопасности для зооветеринарного персонала. При массовых зооветеринарных обработках телят достигается повышение скорости и эффективности ветеринарной обработки.In the fixation machine, a specially developed device quickly and efficiently captures calves, which allows for the removal of electrophysiological parameters - ECG, EEG, veterinary measures: injection of drugs, blood sampling, vaccination, etc. At the same time, veterinary treatments of identified heifers can be carried out with a significant reduction in time and physical labor, ensuring greater safety for veterinarian personnel. With mass veterinary treatment of calves, an increase in the speed and effectiveness of veterinary treatment is achieved.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе автоматизированной селекции телочек по типу высшей нервной деятельности на основе компьютерного анализа электроэнцефалограммы из общей клетки для содержания телят телочек выходными воротами проходного фиксационного станка по сигналу блока управления, который генерируют в результате анализа данных электроэнцефалограммы каждой телочки в интерфейсе пользователя, направляют в 2 клетки с разными рационами кормления и формируют группы в зависимости от прогнозируемой молочной продуктивности, определяемой по типу высшей нервной деятельности.The above technical result is achieved in that in the proposed method for automated selection of heifers according to the type of higher nervous activity on the basis of a computer analysis of the electroencephalogram from a common cell for keeping the calves of heifers by the output gate of the fixation machine through the signal of the control unit, which is generated as a result of the analysis of the data of the electroencephalogram of each heifer in the user interface, they are sent to 2 cells with different feeding diets and form groups depending on the prog nosable milk productivity, determined by the type of higher nervous activity.
Результат достигается также тем, что предлагаемое устройство автоматизированной селекции телочек по типу высшей нервной деятельности на основе компьютерного анализа электроэнцефалограммы, включающее общую клетку для содержания телят, проходной фиксационный станок, имеющий входные и выходные ворота, содержит устройство управления выходными воротами проходного фиксационного станка, работающее по сигналу блока управления, генерируемого в интерфейсе пользователя на основе анализа электроэнцефалограммы телочки, получаемой при помощи фиксирующего устройства на электроэнцефалографе, имеющего устройство для снятия электроэнцефалограммы, содержащее датчики, при этом устройство управления выходными воротами соединено с блоком управления, который соединен с электроэнцефалографом, для направления телочек в две клетки с разными рационами кормления.The result is also achieved by the fact that the proposed device for automated selection of heifers according to the type of higher nervous activity on the basis of a computer analysis of the electroencephalogram, including a common cage for keeping calves, a passage fixation machine with input and output gates, contains a control device for the output gate of a passage fixation machine, operating on the signal of the control unit generated in the user interface on the basis of the analysis of the hepatic electroencephalogram obtained using a fixing device on an electroencephalograph having a device for recording an electroencephalogram containing sensors, wherein the output gate control device is connected to a control unit that is connected to an electroencephalograph to guide the heifers into two cages with different feeding diets.
В проходном станке, ограничивающем двигательную активность телочки, осуществляют регистрацию ЭЭГ, применяя фиксирующее устройство, что позволяет наложить на голову телочки устройство для снятия ЭЭГ, соединенное с электроэнцефалографом. Каждая телочка имеет индивидуальный ритм биотоков головного мозга, который при анализе электроэнцефалограммы позволяет определить тип ВНД, что позволяет прогнозировать будущую молочную продуктивность.An EEG is recorded in a through-boring machine restricting the motor activity of the heifer using a fixing device, which makes it possible to lay on the head of the heifer an EEG removal device connected to an electroencephalograph. Each heifer has an individual rhythm of brain biocurrents, which, when analyzing the electroencephalogram, allows you to determine the type of GNI, which allows you to predict future milk productivity.
Предлагаемое устройство для автоматизированной селекции телочек содержит устройство управления выходными воротами, направляющее телочек в разные клетки с кормушками, которое в момент прохождения телочки через проходной станок к месту кормления закрывает выходные ворота, что позволяет посредством фиксирующего устройства фиксировать голову телочки и с помощью устройства для снятия ЭЭГ наложить на нее датчики, обеспечивая запись ЭЭГ на электроэнцефалографе, соединенном с блоком управления, где по данным ЭЭГ в интерфейсе пользователя, создается идентификационый «портрет» телочки и, одновременно генерируется электронная команда - сигнал устройству управления выходными воротами: в какую клетку направлять телочку к месту кормления. В интерфейсе по полученным данным ЭЭГ определяется предполагаемый тип высшей нервной деятельности (ВНД) телочки, являющийся прогнозом ее пригодности к машинному доению и уровня ее будущей молочной продуктивности. Компьютерная программа интерфейса пользователя в блоке управления создает идентификационый «портрет» телочки и предлагает формировать группы телочек по ожидаемой (прогнозируемой) молочной продуктивности с учетом темперамента, что в дальнейшем обеспечивает психологическую совместимость будущих коров при беспривязном содержании.The proposed device for automated selection of heifers contains an exit gate control device that directs the heifers into different cells with feeders, which closes the exit gate at the moment the heifers passes through the through-feed machine to the feeding place, which allows the heifer’s head to be fixed with the aid of a fixing device and with the aid of an EEG removal device impose sensors on it, providing EEG recording on an electroencephalograph connected to a control unit, where according to the EEG data in the user interface, an identification “portrait” of the heifer is created and, at the same time, an electronic command is generated - a signal to the exit gate control device: to which cage to send the heifer to the feeding place. In the interface, the estimated type of higher nervous activity (GNI) of the heifer is determined from the EEG data, which is a forecast of its suitability for machine milking and the level of its future milk productivity. The computer program of the user interface in the control unit creates an identification “portrait” of the heifers and offers to form groups of heifers according to the expected (predicted) milk productivity, taking into account the temperament, which further ensures the psychological compatibility of future cows with loose housing.
Изобретение позволяет формировать будущие группы коров по прогнозируемой продуктивности и производить кормление телочек по соответствующим прогнозируемой продуктивности разным нормам рациона.The invention allows to form future groups of cows according to the predicted productivity and to feed the heifers according to the corresponding predicted productivity to different dietary norms.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема устройства автоматизированной селекции телочек по типу высшей нервной деятельности на основе компьютерного анализа ЭЭГ.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General diagram of a device for automated selection of heifers according to the type of higher nervous activity based on computer analysis of EEG.
Устройство содержит клетку для содержания телят 1, входные ворота 2, проходной станок 3, фиксирующее устройство 4, блок управления 5, устройство управления выходными воротами 6, устройство для снятия ЭЭГ 7, выходные ворота 8, клетку 9, клетку 11, электроэнцефалограф 10, кормушки 12.The device contains a cage for keeping calves 1, an entrance gate 2, a walk-through machine 3, a locking device 4, a control unit 5, an exit gate control device 6, an EEG removal device 7, an exit gate 8, a cell 9, a cell 11, an electroencephalograph 10, feeders 12.
Работает предлагаемое устройство следующим образом.The proposed device operates as follows.
Из клетки 1 телочек через входные ворота 2 направляют в клетки 9 и 11 с кормушками 12 через проходной станок 3, где при закрытии выходных ворот 8 телочек фиксируют устройством 4 и с помощью устройства для снятия ЭЭГ 7 проводят регистрацию биопотенциалов мозга телочек и передачу полученных сигналов для записи в электроэнцефалографе 10, передавая данные в блок управления 5, который после обработки информации в интерфейсе пользователя дает команду устройству управления выходными воротами 6, куда направить теленка выходными воротами 8 в клетки 9 и 11 с разными рационами кормления в соответствии с прогнозом молочной продуктивности.From the cell 1, the heifers through the entrance gate 2 are sent to the cells 9 and 11 with feeders 12 through the feed-through machine 3, where, when the exit gate is closed, 8 heifers are fixed with the device 4 and, using the EEG removal device 7, the biopotentials of the heifers brain are recorded and the received signals are transmitted for records in the electroencephalograph 10, transmitting data to the control unit 5, which, after processing the information in the user interface, gives a command to the output gate control device 6, where to send the calf with the output gate 8 to the cells 9 and 11 different feeding rations according to milk production forecast.
В интерфейсе пользователя в результате анализа получаемых данных ЭЭГ телят формируют команду устройству управления выходными воротами для сортировки телочек выходными воротами в нужную клетку для последующего кормления по разным нормам рациона, обеспечивая полноценное развитие будущих высокопродуктивных коров в отобранной группе.In the user interface, as a result of analysis of the obtained EEG data, the calves form a command for the exit gate control device for sorting the heifers by the exit gate into the desired cage for subsequent feeding according to different dietary standards, ensuring the full development of future highly productive cows in the selected group.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014114887/13A RU2572497C2 (en) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | Method and device of automated selection of heifers by type of higher nervous activity based on computer analysis of electroencephalogram |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014114887/13A RU2572497C2 (en) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | Method and device of automated selection of heifers by type of higher nervous activity based on computer analysis of electroencephalogram |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014114887A RU2014114887A (en) | 2015-10-27 |
| RU2572497C2 true RU2572497C2 (en) | 2016-01-10 |
Family
ID=54362541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014114887/13A RU2572497C2 (en) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | Method and device of automated selection of heifers by type of higher nervous activity based on computer analysis of electroencephalogram |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2572497C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1813383A1 (en) * | 1991-03-01 | 1993-05-07 | Vsesoyuznyj Nii Elek Selskogo | Device for dividing herd of animals into groups by health |
| EP0657098A1 (en) * | 1993-12-10 | 1995-06-14 | N.V. Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP | Information system and method for automatically obtaining data about animals in dairy farming |
| WO2010023056A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Delaval Holding Ab | Method and arrangement for animal management |
-
2014
- 2014-04-16 RU RU2014114887/13A patent/RU2572497C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1813383A1 (en) * | 1991-03-01 | 1993-05-07 | Vsesoyuznyj Nii Elek Selskogo | Device for dividing herd of animals into groups by health |
| EP0657098A1 (en) * | 1993-12-10 | 1995-06-14 | N.V. Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP | Information system and method for automatically obtaining data about animals in dairy farming |
| WO2010023056A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Delaval Holding Ab | Method and arrangement for animal management |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КРАВАЙНИС Ю.Я., ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЯ МОЛОДНЯКА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА, Ж-Л "СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ", N6/2008, С. 110-114. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014114887A (en) | 2015-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Brito et al. | Large-scale phenotyping of livestock welfare in commercial production systems: a new frontier in animal breeding | |
| Ambriz-Vilchis et al. | Comparison of rumination activity measured using rumination collars against direct visual observations and analysis of video recordings of dairy cows in commercial farm environments | |
| Nielsen | Automatic registration of grazing behaviour in dairy cows using 3D activity loggers | |
| Gómez et al. | Evaluation of visible eye white and maximum eye temperature as non-invasive indicators of stress in dairy cows | |
| Kutzer et al. | Habituation of dairy heifers to milking routine—Effects on human avoidance distance, behavior, and cardiac activity during milking | |
| Rossing | Animal identification: introduction and history | |
| Kokin et al. | IceTag3D™ accelerometric device in cattle lameness detection | |
| Battini et al. | Validity and feasibility of Human-Animal Relationship tests for on-farm welfare assessment in dairy goats | |
| Baysinger et al. | Proposed multidimensional pain outcome methodology to demonstrate analgesic drug efficacy and facilitate future drug approval for piglet castration | |
| Lürzel et al. | The influence of gentle interactions with an experimenter during milking on dairy cows’ avoidance distance and milk yield, flow and composition | |
| Malhotra et al. | Application of AI/ML approaches for livestock improvement and management | |
| CA2854344A1 (en) | Infrared thermography and behaviour information for identification of biolically important states in animals | |
| Beaver et al. | Precision livestock farming technologies for dairy and beef production | |
| Zaninelli et al. | Performance of injected RFID transponders to collect data about laying performance and behaviour of hens. | |
| RU2572497C2 (en) | Method and device of automated selection of heifers by type of higher nervous activity based on computer analysis of electroencephalogram | |
| Dalton et al. | Validation of HOBO Pendant® data loggers for automated step detection in two age classes of male turkeys: growers and finishers | |
| Bos et al. | Effect of locomotion score on sows’ performances in a feed reward collection test | |
| Orpin et al. | Predict and prevent versus test and treat | |
| Ivemeyer et al. | Short-term ante-calving handling of dairy heifers in relation to heifers’ behaviour and udder health after parturition | |
| RU93012U1 (en) | EFFECTIVE FIXING LINE FOR IDENTIFIED COWS FOR ZOO VETERINARY PROCESSING | |
| Broom | Sentience and pain in relation to animal welfare | |
| Aoun et al. | Effectiveness of gyroscopes and triaxial accelerometers paired with deep learning algorithms in detecting dairy camel behavior | |
| GÜVEN et al. | THE WELFARE RELATIONSHIP BETWEEN PRECISION ANIMAL HUSBANDRY SYSTEMS AND FARM ANIMALS | |
| Kour | Exploring the maternal behaviour of north Australian beef cattle using Precision Livestock Management technologies | |
| Cutress | The future of technologies for cattle fertility and calf health |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160417 |