Forschung

M.Sc. Lara Handel

Was sind Deine Forschungsschwerpunkte? 

Sowohl in meinem Bachelorstudium der Biologie als auch während meines Masterstudiums der Agrarwissenschaften mit Schwerpunkt Tierwissenschaften habe ich meinen Fokus auf den Bereich Tiergesundheit gesetzt. Ein Recruiter sagte mir einmal, ohne Veterinärmedizinstudium oder Doktortitel würde ich wahrscheinlich nicht in meinem gewünschten Bereich der Tiergesundheit arbeiten können. Darum freue ich mich umso mehr darüber, dass ich mich innerhalb des Projektes PowerAImage mit meinem Interessensgebiet auseinandersetzen darf und praxisorientierte Lösungen zur Erkennung von Gesundheitsmängeln und zur Verbesserung des Tierwohls erarbeiten kann.

Was machst Du bei PowerAImage?

Ich analysiere Bildmaterial von Milchziegen, um Rückschlüsse auf den Gesundheitsstatus der Tiere zu ziehen – etwa hinsichtlich des Ernährungszustandes, entzündlicher Veränderungen und Mastitis. Zudem prüfe ich, ob sich aus den Bildern auch zuchtrelevante Merkmale ableiten lassen. Ein weiterer Schwerpunkt meiner Arbeit liegt außerdem auf der fachlichen Aufarbeitung der Bilddaten für die KI-Modelle bzw. das Machine Learning. Ziel ist es, die Daten so zu annotieren und zu strukturieren, dass die KI die relevanten Merkmale später selbstständig erkennen und auswerten kann.

Wie sieht Dein Forschungsalltag aus?

Mein Forschungsalltag besteht in der Anfangsphase des Projekts hauptsächlich aus der Analyse der großen Menge an Bilddaten und der Bewertung der Bildqualität sowie des Gesundheitsstatus der Tiere. Ich beschäftige mich mit der Fragestellung, was auf den Bildern gut sichtbar ist und was man rein visuell aus ihnen ableiten kann. Zudem untersuche ich, welche Einflüsse beispielsweise die Pose der Ziege und der Kamerawinkel auf die Erkennbarkeit von relevanten Merkmalen haben. Um diese Merkmale auch für die KI „sichtbar“ zu machen, annotiere ich die Bilder mit definierten und in Beziehung zueinanderstehenden Schlüsselpunkten (Keypoints), welche die abgebildeten Tiere in berechenbare Pixelkoordinaten übersetzen. Momentan prägen „trial and error“ sowie die Suche nach Fehlerquellen und Verbesserungsmöglichkeiten meinen Forschungsalltag, was ihn aber gerade deswegen so spannend macht.

Was ist Dir bei Deiner Forschung besonders wichtig und mit welchen Methoden arbeitest Du?

Mir ist eine praxisnahe, nachvollziehbare und fachlich fundierte Forschung wichtig, die am Ende einen echten Nutzen für die Tierhaltung bringt. Ich halte jede kleine Auffälligkeit und Idee sofort fest, auch wenn sie zunächst irrelevant erscheint. Erfahrungsgemäß kommen im Laufe des Forschungsprozesses immer wieder neue Fragestellungen auf, für welche dann genau diese Informationen wichtig werden und interessante Rückschlüsse erlauben können. Daher ist eine zentrale Methode die akribische und strukturierte Dokumentation der Daten, der Auswertung, der Vorgehensweisen und Fortschritte. Grundlegend ist auch eine umfangreiche wissenschaftliche Literaturrecherche zur fachlichen Einordnung. Nicht zuletzt ist bei einem interdisziplinären Projekt wie diesem auch die enge Abstimmung im Team von hoher Relevanz, um tierwissenschaftliche Erkenntnisse mit KI-Methoden zu verbinden.

Was zeichnet transdisziplinäre Forschung für Dich aus?

Die transdisziplinäre Forschung an diesem Projekt gibt mir die Möglichkeit, mich in neue Themenfelder einzuarbeiten, mit denen ich mich noch nicht eingehend auseinandergesetzt habe. In meinem Fall ist es der Bereich KI und Machine Learning, welcher aktuell zunehmend an Relevanz gewinnt. Natürlich ist das eine große Herausforderung, aber zugleich auch die Chance, meinen Horizont zu erweitern und neue Skills zu erlernen. Durch die enge Zusammenarbeit im interdisziplinären Team mit Expert*innen auf diesem Gebiet kann ich mich Stück für Stück herantasten und die Brücke zu meinem Fachbereich schlagen.

Welchen wichtigen Beitrag leistet PowerAImage in Deinen Augen? 

Übergeordnetes Ziel des Projekts ist die Errichtung eines KI-Kompetenzzentrums an der Hochschule und die Integration von KI-gestützter Bildanalyse in die Forschung und Lehre, sodass Wissen aktiv weiterentwickelt und weitervermittelt wird. Daher denke ich, dass dieses Projekt einen Beitrag dazu leisten kann, Deutschland und Europa im KI-Bereich weiter voranzubringen. Für die Aspekte Tierwohl und -gesundheit kann KI-gestützte Bildanalyse eine stressfreie, kontinuierliche und objektive Gesundheitsüberwachung ermöglichen. Die frühzeitige Erkennung von Auffälligkeiten und Veränderungen im Ernährungszustand oder von Krankheitsindikatoren kann präventives Handeln unterstützen. Für die Tierzucht bietet KI die Möglichkeit, Zuchtwerte präziser zu schätzen, gesundheitsrelevante Merkmale stärker zu berücksichtigen und Zuchtentscheidungen besser zu begründen. Zudem können Merkmale erfasst werden, die bislang nur schwer messbar waren oder gar nicht genutzt wurden. Langfristig trägt KI so zu einer tierwohlorientierten und robusteren Zucht bei und erweitert die Datenbasis für Zuchtprogramme. Damit lässt sich das Tierwohl in der landwirtschaftlichen Haltung steigern, während Landwirt*innen im Zeit- und Arbeitsaufwand sowie finanziell entlastet werden. So stelle ich mir die Digitalisierung der Landwirtschaft vor: Mehr Unterstützung für die Tierhalter*innen und weniger Stress für die Tiere.