| 研究課題/領域番号 |
17K08062
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
八代田 真人 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (30324289)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 放牧 / 精密畜産 |
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| 研究実績の概要 |
放牧家畜の採食行動はバイト（放牧家畜が舌，上顎の歯床および下顎の切歯で植物を捕捉し，草地から引きちぎる行動）と呼ばれる細かな顎運動の連続によって構成されるため観察が難しく，技術的に定量が困難であった。本研究では，動物に装着可能な小型の9軸センサとウェアラブルカメラを用いて，採食時における放牧家畜の動きを詳細に記録し，形態の異なる植物に対する放牧家畜のバイトの様式の特徴を抽出することを目的とした。
1）形態（生育型）の異なる4種の植物種（叢生型：イタリアンライグラス，匍匐型：シロクローバー，ロゼット型：（ロゼット状の）ヒメジョオン，直立型：ヨモギ）をポット上にそれぞれ栽培し，採食時におけるヤギの頭部運動を，頭部に固定した9軸センサ（加速度，角速度，地磁気）を用いて記録した。その結果，植物種の形態に応じて，加速度および角速度に特徴的な変化量が認められたため，これらを判別するためのアルゴリズムを現在開発中である。
2）実際の放牧において形態の異なる植物に対する放牧家畜のバイト様式の特徴が抽出可能かを検討することを目的に，4種の植物種（叢生型：イタリアンライグラス，匍匐型：シロクローバー，直立型：ナタネ，分枝型：ヘアリーベッチ）を放牧地（9×9 m）内に格子状に栽培し，9軸センサ，ウェアラブルカメラおよび直接観察により採食時の行動を記録した。これらの記録をマッチングし，放牧条件における加速度および角速度の特徴量を抽出し，判別アルゴリズムを開発中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
現在までに9軸センサとウェアラブルカメラを用いてポット栽培時および放牧時において形態の異なる植物種に対するヤギの採食行動を記録し，そのセンサの波形とビデオ映像による解析から，植物の形態によって採食時の頭部運動の加速度および角速度には特徴があることが明らかになっている。現在，これらの特徴を機械学習によって判別するためのアルゴリズムについて開発・検証中である。このため，当初の予定に比べ進捗状況に若干の遅れがある。
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| 今後の研究の推進方策 |
2019年度においては，まずこれまでに得た9軸センサのデータを用いて，機械学習（決定木分析など）により，バイト様式の判別を行い，その推定精度を検証する。次いで，形態（生育型）の異なる4種の植物種を生育させた放牧条件における採食時の記録をさらに蓄積し，判別精度を高める。これらに加え，半自然草地に放牧した際の採食時における頭部運動を9軸センサを用いて記録し，上記で作成したアルゴリズムによって，採食した植物の形態が識別可能か，さらにはそれにより採食行動の経時モニタリングが可能かどうかを検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
前年度において採食行動の判別アルゴリズムを開発する予定であったが，予定通りに進捗しなかった。このため，予定していた国内・国際学会への参加，論文への投稿と成果発表ができなかったため，前年度に残金ができ次年度使用額が生じた。
次年度においては，前年度に参加できなかった学会への参加も追加して参加するとともに，論文への投稿と成果発表を行う。また，採食行動のデータをより多く取るために，小型9軸センサ（DTロガー）を追加購入する予定である。
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