Az, hogy egy állat vagy növény nem mutatja valamely betegség tüneteit, még nem jelenti, hogy jól is érzi magát
Alexy Márta alapvégzettsége agrármérnök, jelenleg egyetemi docens az Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Karán, valamint az ELTE Informatikai Karán. Márta egy viszonylag új és komplex területtel, az agrárinformatikával foglalkozik, amely a digitalizáció alkalmazásával egyedi megoldásokkal próbálja segíteni a gazdák munkáját.
A szektor a legkülönfélébb megoldásokat kínálja a gazdák számára, igény szerint. A több tudományterület együttműködésében megvalósuló kutatások még nem terjedtek el széles körben hazánkban, azonban mind nagyobb és nagyobb igény mutatkozik az ilyen irányú kutatásokra és szolgáltatásfejlesztésekre, mivel egyre nagyobb szerepet kap a fenntartható és környezetbarát élelmiszer-előállítás világszerte.
Előrejelzések szerint a Föld népessége 2050-re eléri majd a tízmilliárd főt, és ez az egyre növekvő lélekszám több és jó minőségű élelmiszert is igényel a jövőben, amely nagyobb kihívásokat támaszt majd az élelmiszertermelési szektorral szemben. Több tudományterület együttműködése elengedhetetlen az agrárinformatikában, amely ötvözi az agrármérnöki, villamosmérnöki, állatorvosi, valamint informatikai területeket.
„Állattenyésztési szakirányon végeztem a Debreceni Agrártudományi Egyetemen. Közel tíz évet töltöttem a nagyüzemi állattartás kereskedelmi szektorában a doktori megszerzése után. Ott ismertem meg a nagyüzemi állattartási technológiák gyártásával és fejlesztésével foglalkozó gazdálkodói oldal szemléletét és gondolkodását.
„Mintha kapnál egy pohár hígítatlan szörpöt” – marketing szakembereket kérdeztünk az Emily Párizsban-ról
Később kerültem az ELTE Informatikai Karára, ahol kezdetben informatikai pályázatok elszámolásával és írásával, később pedig azok menedzselésével foglalkoztam. Informatikai ismereteim akkortájt felhasználói szinten voltak.”
Új irányok
Az agrárszektorral szembeni elvárások egyre nagyobb kihívások elé állítják az ágazatot, amelyekre reagálni kell. A jövőbemutató és innovatív megoldási lehetőségek közül az egyik ilyen terület az agrárinformatika.
„2016-ban, dékáni támogatással kezdtem el ezzel foglalkozni, az akkori feladataim mellett egyfajta hobbiként. Szerencsémre több, nagy tudással és tapasztalattal rendelkező informatikus oktató és kutató kollégám látott fantáziát ebben a területben, így elkezdődött a közös gondolkodás. Akkor még nem tudtuk, hogy lesz-e ebből bármi, de bíztunk abban, hogy ez a két szektor összekapcsolható.”
A szakirodalom szerint az agrárinformatika gyökerei az 1970-es évekig nyúlnak vissza, amikor is kanadai növénytermesztő farmerek elkezdték egymás között megosztani a gazdálkodásukkal kapcsolatos adatokat és információkat, segítve ezzel egymás munkáját. Az infokommunikációs szektor utóbbi években tapasztalható robbanásszerű fejlődése az élelmiszertermelés számára is potenciális fejlődési lehetőséget rejt.
Márta 2019-ben lett adjunktus az ELTE Informatikai Karán, majd 2023-ban docensnek nevezték ki. Docensi pályázatát agrárinformatikai kutatásaira és oktatási tevékenységére alapozta. Ekkor hozták létre az Agrárinformatikai Kutatócsoportot. A terület nehézsége, hogy a digitális adatokból szerzett információk nem mindig állítanak fel egyértelmű szabályrendszereket ebben a szektorban.
„Élő, ám nem beszélő szervezetekkel dolgozunk. Ezért a róluk megszerezhető adatokból való értékes információk létrehozásához komplex gondolkodásra és az agrárszektor alapos elméleti és gyakorlati ismeretére van szükség. A gazdák számára gyakorlati problémát jelentő, az informatika eszköztárával megoldható nehézségek megoldásának első lépése a megértés, mind informatikai, mind agrár oldalról. Enélkül lehetetlen továbblépni.”
Már 1℃ is lényeges
2020-tól Márta tudományos munkatársként csatlakozott az Óbudai Egyetem Precíziós Gazdálkodási Kutató Központjához, ahol más projektekbe is bekapcsolódhatott. 2024 szeptemberétől pedig a Neumann János Informatikai Kar docenseként folytatja munkáját, de emellett az ELTE Informatikai Karán sem hagyja abba a doktori hallgatóival közösen elkezdett kutatásokat.
Márta villamosmérnök alapítótársával és az Óbudai Egyetem tulajdonosi és mentori részvételével Birdwatcher néven startup céget alapított, amely egyik ötletükön, a baromfik súlymeghatározásán alapul.
„Egy villamosmérnök és egy informatikus-matematikus kollégámmal dolgozunk együtt ezen a projekten. A kezdeti ötletből mára már egy piacon lévő termék lett, amely a mesterséges intelligenciát alkalmazva képes nagy pontossággal megbecsülni az egy istállóban, egy időben tartott baromfiállomány egyedeinek súlyát kameraképek és videók alapján. A mezőgazdasági szektorban az egyik piacvezető vállalatcsoport baromfitelepén már működik is a Birdwatcher megoldása. Bízunk abban, hogy több ilyen követi.”
Az agrárinformatika szakemberei képekkel és videókkal dolgoznak: elemzik az állatokról készült videókat, valamint a környezeti tényezőket is, ezt követően pedig felhőrendszerben elemzik az adatokat.
„Számunkra a környezeti tényezők gazdasági szempontból fontosak. Ismernünk kell az adott állatfajra jellemző úgynevezett normális és az attól eltérő viselkedésformákat. Utóbbinak a minél korábbi jelzése ad fontos információt az állattartónak. A viselkedési és súlybecslő modell adatbázisát kiegészítve a tartási környezet adataival megismerhetjük a madarak reagálásának okát a környezetre, hiszen ők nem beszélnek, ezért információszerzésre csak közvetetten van lehetőségünk.
Ha például egy fokkal tudjuk csökkenteni a hőmérsékletet az istállóban, és ennek nincs negatív hatása a baromfiállományra, az a gazdáknak nyolc százalékos költségmegtakarítást jelent.
Az összegyűjtött adatokat felhőben elemezzük, majd egy webes applikáció segítségével látják a gazdálkodók az információt.”
Ezért probléma, ha egy kiskacsa felborul
A szakember és társai vállalkozása azon hat magyarországi startup között van, akik nemrég bekerültek az ESA BIC programjába, ez pedig nagy segítséget jelent számukra a biztonságos adattovábbítás és -feldolgozás szempontjából.
„Ha ismerjük az állatok igényeit, figyelembe vesszük faji sajátosságaikat, az állatjóllét könnyebben megvalósítható. Kutatásaimban minden alkalommal felmerül ez a témakör, amely az informatikai eszközök (szenzorok, kamerák, mikrofonok) és a mesterséges intelligencia alkalmazásával soha eddig nem látott mélységében képes hiteles információt adni az állattartóknak.
Az, hogy egy állat vagy növény nem mutatja valamely betegség tüneteit, még nem jelenti, hogy jól is érzi magát.
Ez sokkal összetettebb és nehezebb kérdés dr. Alexy Márta szerint, aki arról is beszél, hogy a nagyüzemi állattartás egyik legfontosabb jellemzője ugyanis, hogy egyre több állatot egyre kevesebb ember lát el, ezért az informatikai segítség az állatok megfigyelésében és a fejlődésük nyomon követésében nagy támogatást jelent.
„A megfigyelésen és a gazdát értesítő lehetőségeken túl az adott termeléssel összefüggő feladatok végrehajtásában is segít az informatika – ez a robotok hihetetlenül érdekes világa. E területen is óriási lehetőségek vannak a mezőgazdaságban.”
Alexy Mártáék legelső projektje egy kacsákat megfigyelő kamerarendszer kialakítása volt. Egy fóliasátorban 8000 kiskacsát fogadtak, amelyeket két hét elteltével szétosztottak további három istállóban.
„Erre azért van szükség, mert ahogyan a madarak növekednek, nagyobb helyre van szükségük.
A kacsára jellemző – különösen fiatal korában –, hogy ha valami oknál fogva a kisállat felborul, nem tud visszafordulni, mert a szárnya még túl kicsi a testéhez képest.
Ha pedig nem tud visszafordulni, akkor nem tud enni sem. Ha nem tud enni, akkor el fog pusztulni, amely gazdasági kárt jelent a baromfitartónak. Ha viszont a rendszer jelzést küld erről a baromfitartónak, ő időben be tud avatkozni, és segíteni tud a bajba jutott kiskacsának. Ha nem megfelelő a hőmérséklet vagy a világítás az istállóban, az is komoly egészségügyi problémákat, ezáltal bevételkiesést okozhat a gazdának. Az agrárinformatikai megoldások ebben is tudnak segíteni” - emeli ki a szakértő.
A méhek csodálatos összhangja
Mártáék minden gazda számára egyedi módszereket fejlesztenek ki a telepi felmérést követően. A technológia akkor jó, ha konkrét problémára konkrét segítséget nyújt, valamint egyszerűen használható. Egy ezer négyzetméteres baromfitartó istállóban általában három-négy kamerát használnak, amelyek fel vannak szerelve az istálló tartószerkezetére. Az ELTE Informatikai Karának berkein belül egy projekt a méhek hangjának elemzésével foglalkozott.
„A méhek csodálatos állatok, engem minden alkalommal lenyűgöznek. Ez a projekt egy speciális helyzet volt, hiszen ott nem tudtunk megfigyeléseket végezni kamerákkal. Itt a kérdés az volt, hogy hogyan tudjuk megállapítani, hogy milyen állapotban van a méhkirálynő, ha nem tudjuk kinyitni a kaptárat.
Egy kaptár úgy működik, ahogyan egy emberi szervezet: összhangban van egymással a méhállomány minden egyes tagja. A méhek legfőbb célja a méhanya megfelelő egészségi állapotának biztosítása.
Az anyát a kaptár többi tagja gondozza és táplálja nektárral vagy virágpollennel. Ha az anya nincs jól, a méztermelés is visszaesik, és akkor gazdasági veszteség éri a méhészt. Ezért ha a gazda minél korábban, a méhek megzavarása nélkül értesül arról, hogy baj van, annál korábban be tud avatkozni. Ez a méhek hangjának megváltozásából érzékelhető. Ebben a projektben digitális eszközökkel hangadatokat gyűjtünk, amelyeket gépi tanulási módszerrel elemzünk, így tudunk információt adni a kaptár állapotáról.”
A kutatónak és csapatának célja, hogy olyan megoldásokat dolgozzanak ki, amelyek minél több gazdának segítenek a jövőben, valamint hogy a szakágat egyre többen válasszák az egyetemi rendszer keretein belül. Szerencsére évről évre egyre több hallgatónak van kedve felvenni az ELTE Informatikai Karán az oktató által indított és felépített, szabadon választható agrárinformatika kurzust, amely a külföldi hallgatók számára angolul is hallgatható.
Dr. Alexy Márta bízik abban, hogy ezt az munkát az Óbudai Egyetemen is folytatni tudja, és további érdekes agrárinformatikai kutatásokban vehet részt, amely lehetőség az érdeklődő hallgatók előtt is nyitva áll.
„Ahogyan szoktam mondani a hallgatóknak: legyenek nyitottak és érdeklődőek, mert annyi érdekes dolog van a világon, és belőlük még bármi lehet. Agráregyetemista koromban én sem gondoltam volna, hogy agrárinformatikával fogok foglalkozni. De egy percig sem bántam meg, mert bár számos kihívást jelent az informatika közel sem könnyű tudományát megérteni, minden percét élvezem.”