ShrimpWiz : Plus de bien-être animal dans l'élevage de crevettes domestique grâce à l'IA
Les crevettes vendues dans les supermarchés allemands proviennent presque exclusivement d'élevages situés en dehors de l'UE, sans qu'il soit possible de prouver qu'elles ont été élevées dans le respect de l'espèce. Sous la direction de l'Alfred-Wegener-Institut, un consortium étudie avec l'entreprise Oceanloop, dans le cadre du projet "ShrimpWiz", comment mettre en place en Allemagne un élevage de crevettes basé à terre qui garantisse le bien-être des animaux tout en étant rentable pour les entreprises. Pour ce faire, ils utilisent un logiciel de reconnaissance d'image pour examiner et soigner les animaux de manière automatisée.
Détection précoce du stress chez les queues de crevettes (rouge=stressé, vert=non stressé)
Bert Wecker
Détermination de la longueur du corps pour calculer le poids individuel (cadre vert / masque de segmentation rouge = crevette détectée / longueur non mesurée, cadre vert / masque de segmentation vert = longueur mesurée)
Bert Wecker
Dans l'aquaculture terrestre moderne, les exploitants d'installations doivent régulièrement pêcher, mesurer et peser leurs crevettes afin de connaître le nombre d'animaux et leur état. Mais cela entraîne un stress chez les crevettes et réduit ainsi le bien-être des animaux. Il est également pratiquement impossible de détecter les symptômes de stress ou même les animaux malades, même dans des conditions d'éclairage optimales dans les élevages. C'est précisément là qu'intervient le projet "ShrimpWiz" : Sous la direction de l'Institut Alfred Wegener, Helmholtz Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), une équipe de chercheurs et d'ingénieurs a développé, en collaboration avec Oceanloop, un pionnier de l'élevage de crevettes en intérieur en Europe, un système capable de compter les crevettes sur des photos à l'aide d'un logiciel de reconnaissance d'images assisté par IA. Dans des conditions d'élevage réalistes et en temps réel, le système peut également déterminer la longueur des animaux avec une précision de 95 pour cent.
Utiliser l'IA pour sensibiliser davantage à un élevage de crevettes durable et respectueux des espèces
Le premier prototype a été testé dans la ferme de recherche et de développement d'Oceanloop à Kiel. Un smartphone moderne, installé au-dessus de la surface de l'eau, photographie automatiquement les crevettes une fois par minute et transmet les données en direct à un serveur local. Là, les algorithmes de Computer Vision comptent chaque crevette sur chaque photo et mesurent sa longueur. Grâce à la combinaison d'une qualité d'image haute résolution, d'un matériel de caméra de pointe, d'ordinateurs puissants et de la dernière génération de modèles de traitement d'image basés sur l'IA, l'équipe a même pu détecter des signes optiques de stress chez les animaux.
Les installations Oceanloop utilisent de l'eau claire pour l'élevage, contrairement à la production en bassin. C'est pourquoi ces installations conviennent parfaitement à la surveillance des crevettes basée sur l'IA, comme le consortium a pu le montrer dans le projet précédent "MonitorShrimp". En raison de la forte turbidité de l'eau dans les bassins traditionnels, il est pratiquement impossible de détecter visuellement le bien-être des animaux, que ce soit à l'œil nu ou par reconnaissance d'image automatisée. Le Dr Stephan Ende, coordinateur du projet à l'AWI, est convaincu que la technologie de l'eau claire est donc la clé des questions de bien-être animal dans les installations d'aquaculture intensive : "L'utilisation d'un logiciel de reconnaissance d'image pour mesurer les crevettes permet un contrôle précis et non invasif du bien-être animal et de la productivité dans l'élevage de crevettes - 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. La technologie de l'eau claire, combinée à notre logiciel 'Early Welfare Alert', peut être le point de départ de tout étiquetage relatif au bien-être animal dans l'industrie crevettière de demain". L'objectif de "ShrimpWiz" est de développer un logiciel de bien-être animal commercialisable pour l'élevage terrestre de crevettes, qui permette d'enregistrer toutes les informations nécessaires en une seule prise, y compris la biomasse, le stress et - dans une phase ultérieure - les maladies éventuelles.
"Le suivi non invasif en temps réel de paramètres de production importants comme la croissance, l'utilisation de la nourriture, la survie et le stress contribuera de manière décisive à une meilleure compréhension de l'élevage de crevettes. Nous pouvons les utiliser pour développer un réseau neuronal artificiel qui prend en compte toutes les données d'élevage disponibles, qui peuvent facilement s'additionner à plus d'une centaine", explique le Dr Bert Wecker, CTO d'Oceanloop. Tomasz Kowalczyk, fondateur et PDG de NeuroSYS, qui a participé au développement de l'algorithme pour le projet, explique : "Les avancées technologiques peuvent transformer les entreprises et des secteurs entiers. Nous sommes prêts à faire partie de ce changement et nous travaillons à introduire les avantages de l'intelligence artificielle et du deep learning dans le secteur de l'élevage de crevettes".
Le consortium voit dans le développement de logiciels basés sur l'IA une possibilité non seulement d'améliorer le bien-être des animaux, mais aussi d'augmenter l'efficacité de la production. La technologie peut aider à faire progresser la numérisation de l'élevage de crevettes en intérieur, ce qui est nécessaire pour atteindre les niveaux de prix actuels dans le commerce de détail. "Démontrer la faisabilité technique de solutions alternatives est essentiel pour répondre à la prise de conscience croissante des clients et des parties prenantes en faveur d'un élevage de crevettes plus durable et plus respectueux de l'espèce", conclut Stephan Ende.
Le projet est financé par le ministère fédéral de l'Alimentation et de l'Agriculture (BMEL) sur la base d'une décision du Parlement allemand via l'Office fédéral de l'agriculture et de l'alimentation (BLE) dans le cadre du programme de promotion de l'innovation.
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