The ability to predict farrowing time in pigs is crucial for optimal farm management and ensuring piglet survival. This study investigates the potential of explainable artificial intelligence for precision livestock farming, focusing on acceleration sensor data from sows around the time of farrowing. Accurately predicting farrowing allows farmers to balance both, piglet safety by avoiding piglet crushing events and the mother sow's welfare, by avoiding early crating. Traditional machine learning models often lack interpretability (``closed-box'' problem). Explainable artificial intelligence offers a solution by revealing the decision-making processes within the models. This work is split into two stages. First the detection of nest building behaviour and second the prediction of the remaining time to farrowing. The nest building detection was possible for 166 out of 180 sows and successful within 48 hours before farrowing for 149 sows. The nest building detection is purely based on the change of a sow's activity level and uses no machine learning techniques. Further, this study utilizes symbolic regression, an open-box modelling technique that generates interpretable mathematical formulas, to predict the remaining time until the onset of farrowing. The results are compared with closed-box models, like support vector regression and artificial neural networks, for both explainability and performance. Notably, symbolic regression achieved a mean absolute error of 9.28 hours for the time-to-farrowing prediction, outperforming the closed-box models in terms of performance and interpretability. This research demonstrates that explainable artificial intelligence, specifically symbolic regression, can offer both interpretable results and competitive performance in precision livestock farming.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知会员服务
132+阅读 · 2020年4月23日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知
23+阅读 · 2020年4月23日
白话attention综述(上)
AINLP
12+阅读 · 2019年12月14日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
用PyTorch做物体检测和追踪
AI研习社
12+阅读 · 2019年1月6日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | Know-Evolve: Deep Temporal Reasoning for Dynamic KG
开放知识图谱
36+阅读 · 2018年3月30日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
9+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
4+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知会员服务
132+阅读 · 2020年4月23日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
相关资讯
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知
23+阅读 · 2020年4月23日
白话attention综述(上)
AINLP
12+阅读 · 2019年12月14日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
用PyTorch做物体检测和追踪
AI研习社
12+阅读 · 2019年1月6日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | Know-Evolve: Deep Temporal Reasoning for Dynamic KG
开放知识图谱
36+阅读 · 2018年3月30日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员