بخشی از مقاله
چکیده
بیماری لنگش برای سالیان متمادی بعد از ناباروری و بیماری ورم پستان یکی از مهمترین بیماری گاوها در گاوداری ها بوده و اهمیت اقتصادی بسیار زیادی دارد و سالهاست که تلاش برای ارائه روش شناسایی به موقع این بیماری در محافل علمی ادامه دارد. این بیماری در سایر نشخوارکنندگان از قبیل اسب و گوسفند نیز گزارش شده است.
در این مقاله با پژوهش تجربی و با در نظر گرفتن دورنمای نهایی تشخیص اتوماتیک و زودهنگام بیماری لنگش در گاوهای شیری، دستگاه صفحه نیرویی جهت داده برداری گسترده و به دست آوردن GRFها - نیروی زیر هر پا - طراحی و ساخته شد و بعد از حذف داده های بی ارزش پارامترهایی که قابلیت ایجاد تمایز بین نمونه بیمار و سالم داشتند شناسایی گردیدند. سپس توسط مدلی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی نمونه های بیمار و سالم براساس ورودی ها که همان پارامترهای معیار هستند طبقه بندی و در نهایت ارزیابی گردید.
دستگاه ساخته شده و شبکه عصبی مورد استفاده در این پژوهش، توانست با دقت %78 در تشخیص وضعیت لنگش گاو موفق باشد. این پژوهش نشاندهنده کارایی مثبت روش مورد استفاده است و آینده این روش تشخیص زود هنگام را با داده برداری های گسترده تر و دقیق تر امیدوار کننده می سازد.
مقدمه
بیماری لنگش - Lameness - یک بیماری شناخته شده در صنعت پرورش گاو چه در داخل و چه خارج ایران است که مشخصه معرفه آن لنگی گاو در حین راه رفتن به علت دردناک بودن قسمتی از اندام حرکتی می باشد. بیماری لنگش یکی از مشکلات عمده سلامتی گاو در گاوداریهای صنعتی است که آثار اقتصادی قابل توجهی دارد .
مطالعات بسیاری جهت پی بردن به تعداد گاوهایی که از لنگش و بیماریهای سم رنج می برند، انجام شده است. در سال 1983 گزارش شده که وقوع سالیانه لنگش در انگلستان %25 بوده است. در سال 1996 وقوع سالیانه %55 و شیوع %21 در 37 گاوداری انگلستان گزارش شده که در این بررسی شیوع بیماری در گاوداری های مختلف از %2 تا %50 و وقوع سالیانه از %11 تا %17 گزارش شده است.
در سال 2003، شیوع %14 بیماری لنگش در بین 8 گاوداری با 1300 گاو در کشور دانمارک گزارش شده است. در سال 2002، پنج گاوداری با 900 گاو در انگلستان مورد بررسی قرار گرفته و وقوع %70 در طول 18 ماه گزارش شده است .[1] هم چنین در سال 2006 شیوع %25 در ایالت ویسکانزین آمریکا، در سال 2004 شیوع %10 در سوئیس و در سال 2002 شیوع %5 در سوئدگزارش شده است .
ضررهای اقتصادی بیماری لنگش شامل کاهش تولید شیر، مشکلات ناباروری، افزایش حذف زودهنگام و هزینه های درمانی می باشد و در بعضی از مطالعات هزینه ی کلیه ضررها - 320-224 - یورو برای هر نمونه گاو بیمار تخمین زده شده است همچنین هزینه درمان بیماری لنگش در اروپا - 50-100 - یورو برای هر گاو بیمار گزارش شده است.
نکته دیگری که در موضوع تشخیص بیماری لنگش گاوهای شیری حائز اهمیت است، تشخیص وقوع بیماری در اسرع وقت است. مطالعات نشان می دهد که از ماه ها قبل تا ماه ها بعد از این که گاو بطور بالینی لنگ تشخیص داده شود تولید شیر کمتری دارد.
هدف این پژوهش در مرحله اول طراحی و ساخت دستگاه صفحه نیرویی و نصب آن در گاوداری است و در ادامه، اندازه گیری GRF ها و تحلیل آنها برای گاو سالم و بیماراست. تعیین پارامترهای مشخص کننده زود هنگام لنگش و در مرحله بعد ارائه مدلی با استفاده از شبکه عصبی نیز از اهداف این تحقیق در جهت تشخیص زود هنگام این بیماری می باشد.
مواد و روشها
دستگاه صفحه نیرویی، دستگاهی با چهار صفحه اندازه گیری نیرو می باشد که در زیر هر صفحه یک لودسل با ظرفیت 500 kg قرار می گیرد
این دستگاه از دو بخش اصلی تشکیل شده است: بخش الکترونیکی و بخش مکانیکی، وظیفه بخش الکترونیکی انتقال داده های بدست آمده از لودسل ها به کامپیوتر و ذخیره کردن آنها می باشد. در کنار این بخشهای سخت افزاری، نوشتن نرم افزاری با روش کاربری ساده و با امکان کالیبراسیون در هر آزمایش از دیگر فعالیتهای این پژوهش می باشد. شکل 1 دستگاه آزمایش قبل از نصب در گاوداری فرکانس داده برداری 10Hz در نظر گرفته شده است.
شکل :2 تغییرات الگوی توزیع وزن گاو با کد 1051روی پاها، الف: در تاریخ 6/9 ، ب: در تاریخ 7/4
