Upload
filibert-delmas
View
109
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Comité Pilotage 2 octobre 2008 1
SP3 : Transitions alimentaires en élevages
Premiers résultats
2
Les objectifs
Est-on capable de mettre en évidence chez les dindons des perturbations du comportement alimentaire au moment des transitions ?
Quels liens avec les caractéristiques physiques des aliments ?
Comité Pilotage 2 octobre 2008
3
Les élevages
20 élevages standards (Bretagne)
3 élevages en dindes fermières (Sud-Ouest)
Point commun: les élevages disposent de 2 silos pour gérer le moment de la transition
Comité Pilotage 2 octobre 2008
4
Les aliments
En élevage, 5kg d’aliments prélevés:• Avant (miettes) et pendant (granulés) la
transition• Avant (granulés) et pendant le
changement de lot
En usine, 250g de ces mêmes aliments prélevés
Farine MiettesGranulés avant émiettage
Farine Granulés
Comité Pilotage 2 octobre 2008
5
Mesures du comportement alimentaire
Réalisation de films focalisés sur l’activité autour des mangeoires
Mesures des budgets temps des comportements: « mange », « boit », « gratte », « debout » et « couché »
Mesure de l’intensité lumineuse, température, hygrométrie
Comité Pilotage 2 octobre 2008
6
Mesures du comportement alimentaire
Le dispositif
Posted ’obs.
Zone 2
Zone 1
Poste d’obs
3 m1m
Zone mâle
Poste d’obs
Ligne de pipettes
Ligne de mangeoires
SZ1
SZ2
SZ3
SZ4
SZ5
Comité Pilotage 2 octobre 2008
7
Le budget-temps « mange »Calculé par rapport au nombre d’animaux debout
0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
17,5
20
1-M 2-G
2
1
%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1-M 2-G
2
1
%
0
5
10
15
20
25
30
35
1-M 2-G
2
1
%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1-M 2-G
2
1
%
6 cas 4 cas
3 cas 7 cas
Résultats pas ou peu cohérents entre zones
zones
zones
zones
zones
8
Conclusions
Tels que pratiqués, les scans sampling ne semblent pas suffisamment précis pour étudier un changement de comportement au moment des transitions
Amélioration de la méthode par augmentation du nombre d’observateurs ?
Comité Pilotage 2 octobre 2008
Comité Pilotage 2 octobre 2008 9
Caractéristiques des aliments
Mesures classiques et Réflexion concernant les mesures rhéologiques (Florence Laviron)
10
Les aliments
- 2 transitions, soit 4 prélèvements d’aliment / élevage
- 7 firmes; 23 élevages visités (dont 6 seulement pour la 1ère transition)
DémarrageTransition 1
Granulés1 Granulés2Transition 2
Granulés3
(D1) (G1) (G2) (G3)
= 80 aliments prélevés
Présentation des aliments Transition 1, soit 46 aliments prélevés
Comité Pilotage 2 octobre 2008
11
Mesures classiques Matériel et Méthode (1)
LONGUEUR (mm) Pied à coulisse Absolute digimatic MITUTOYOéchantillon d’environ 15g pesé au préalable => ~ 200-300 granulés mesurésPOIDS (mg) déduit du restant non mesurable de l’échantillonDIAMETRE (mm) 10 granulés mesurés
COLORIMETRIE L*a*b* Spectrocolorimetre Hunterlab5 coupelles d’aliment = 5 essaisLuminosité (L*); Couleur-teinte (a*et b*)
Dureté en Mpa =Charge max mesurée (decaN) * 2K
L(cm) * 3.14159 * D(m) * 1000
DURETE (MPa) Instron 5543100 granulés préalablement mesurés au pied à coulisse
Comité Pilotage 2 octobre 2008
12
Mesures classiques Matériel et Méthode (2)
Granulométrie Tamiseuse Retsch3 essais (3*250g d’aliment)5 tamis utilisés (2,5 – 2 – 1,18 – 0,6 – fond) Pourcentage de fines (%) déduit du tamis dont la taille des mailles correspond à 80% du diamètre de l’aliment
Numérisation aliment Epson ScanDisposition « vrac » (10 coupelles) à 300 dpi puis 1200 dpiDisposition « individuelle » (40 granulés) à 1200 dpi
DURABILITE (%) Eurotest + Tamiseuse Retsch2 essais (2*500g d’aliment)tamis utilisé 80% du Ø (granulé) ou 30% du Ø (miettes)
Comité Pilotage 2 octobre 2008
13
Mesures classiquesRésultats (1)
Tableau descriptif général des 23 aliments démarrage
Moyenne Minimum Maximum
Longueur (mm) (1) 4,5 3,9 5,6
Diamètre (mm) 3,1 2,5 3,5
Poids (mg) (1) 33 25 39
Dureté (Mpa) 1,1 0,6 1,6
% supérieur au tamis 2 mm 67 20 98
% inférieure au tamis 0,6 mm 12 1 49
Durabilité (%) 85 65 95
Couleur L* 56,9 51,1 64,2
Couleur a* 6,0 2,9 7,5
Couleur b* 22,6 15,3 27.0(1) 6 aliments
Comité Pilotage 2 octobre 2008
14
Mesures classiquesRésultats (2)
Tableau descriptif général
Moyenne Minimum Maximum
Longueur (mm) 5,1 4,0 6,4
Poids (mg) 58 40 71
Diamètre (mm) 3,4 2,8 3,6
Dureté (Mpa) 1,2 0,7 1,6
Durabilité (%) 86 70 92
Couleur L* 50,9 43,1 57,3
Couleur a* 5,9 3,5 7,3
Couleur b* 21,1 16.0 25,6
des 20 granulés G1 des 3 farines dindes fermières F1 F2 F3
% supérieur au tamis 2 mm 31 13 25
% inférieure au tamis 0,6 mm 26 42 28
Couleur L* 75.5 77.4 78.0
Couleur a* 6.6 5.0 6.5
Couleur b* 32.0 27.8 31.9
Variabilité entre aliments
Comité Pilotage 2 octobre 2008
15
Mesures classiquesRésultats (3)
Liens entre les paramètres
72,5
75
77,5
80
82,5
85
87,5
90
92,5
95
97,5
Dur
abilit
é m
iette
s
,4 ,6 ,8 1 1,2 1,4 1,6Dureté miettes F1
E1
D4
D3
D2
D1
C2
B4
B3
B2
B1
A4
A3
A2
A1
Durabilité miettes = 77,006 + 10,441 * Dureté miettes; R^2 = ,43
Nuage de points avec régressionEclaté par : NomCritère d’inclusion : Critère 1 de dureté_durabilité.xls (importé)
60
65
70
75
80
85
90
95
Dura
bilité
gra
nulé
s
,7 ,8 ,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6Dureté granulés
F1
E1
D4
D3
D2
D1
C6
C5
C4
C3
C2
C1
B4
B3
B2
B1
A4
A3
A2
A1
Durabilité granulés = 61,712 + 20,182 * Dureté granulés; R^2 = ,468
Nuage de points avec régressionEclaté par : Nom
3,75
4
4,25
4,5
4,75
5
5,25
5,5
5,75
6
6,25
6,5
Long
ueur
moy
enne
gra
nulé
s
35 40 45 50 55 60 65 70 75Poids moyen granulés
PRIM1
MGX1
EVI4
EVI3
EVI2
EVI1
CYB6
CYB5
CYB4
CYB3
CYB2
CYB1
CEN4
CEN3
CEN2
CEN1
CCP4
CCP3
CCP2
CCP1
Longueur moyenne granulés = 1,294 + ,066 * Poids moyen granulés; R^2 = ,663
Nuage de points avec régressionEclaté par : Eleveur Aliments
Durabilité M1 = 77,006 + 10,441 * Dureté M1R^2 =0,43
Durabilité G1 = 61,712 + 20,182 * Dureté G1R^2 =0,468
Longueur G1 = 1,294 +0,66*Poids G1R^2 =0,663
16
Mesures classiquesRésultats (4)
Certains aliments ont les mêmes formules de fabrication (même usine)
Intra Formule : pour chaque critère, calcul de l’étendue (= Maximum - Minimum)
Étendue moyenne
Étendue Minimum
Étendue maximum
Diamètre (mm) 0,09 0,06 0,11
Dureté (Mpa) 0,32 0,13 0,61
% supérieur au tamis 2mm 26,72 1,27 44,9
% inférieur au tamis 0,6mm 25,39 4,65 36,81
Durabilité (%) 12,05 2,95 26,43
Couleur L* 6,84 1,26 12,11
Couleur a* 1,33 0,59 2,26
Couleur b* 4,09 2,48 6,05
Tableau descriptif de l’Étendue des 3 formules « Miettes »
Comité Pilotage 2 octobre 2008
17
Mesures classiquesRésultats (5)
Étendue moyenne
Étendue Minimum
Étendue maximum
Longueur (mm) 0,91 0,71 1,33
Diamètre (mm) 0,07 0,04 0,12
Dureté (Mpa) 0,21 0,15 0,26
Durabilité (%) 8,34 3,03 21,02
Couleur L* 6,04 1,7 9,9
Couleur a* 1,34 0,3 2,32
Couleur b* 4,16 1,51 5,76
Tableau descriptif de l’Étendue des 4 formules « Granulé 1 »
Variabilité intra formule (aliments issus d’une même usine)
Comité Pilotage 2 octobre 2008
18
Réflexion concernant les mesures rhéologiques Instron ~ Dureté MPa (1)
Différents critères et courbes de compression sont obtenus par le logiciel
Quels paramètres sont les plus pertinents pour décrire l’aliment?
0
10
20
30
40
-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
Cha
rge
de c
ompr
. (N
)
Déplacement de compression (mm)
Graph Title
+ Énergie charge max (J); Déplacement de compression à limite d ’élasticité(mm); Module de Young (MPa), etc…
Charge maximale (N) => Dureté en MPa
Déplacement charge maximale (mm)
Maximum de pente (N/mm)
Minimum de pente (N/mm)
Comité Pilotage 2 octobre 2008
19
Réflexion concernant les mesures rhéologiques Dureté MPa (instron)
Matrice de corrélation des différents critères obtenus pour l’ensemble des G1
Charge max N
Dureté Mpa
Maximum Pente N/mm
Module de
Young MPa
Énergie charge max J
Minimum Pente N/mm
Dpl charge
max mm
Dpl de compression
Limite d‘élasticité
mmlong (mm)
Charge maximale (N) 1
Dureté (Mpa) 0,77 1
Maximum Pente (N/mm) 0,91 0,79 1
Module de Young (MPa) 0,91 0,79 0,97 1
Énergie charge max (J) 0,81 0,53 0,59 0,61 1
Minimum Pente (N/mm) 0,69 0,65 0,74 0,72 0,26 1
Dpl charge max (mm) 0,14 -0,01 -0,07 -0,05 0,56 -0,31 1
Dpl de compression Limite d‘élasticité (mm) 0,36 0,12 0,05 0,09 0,60 -0,03 0,50 1
Longueur (mm) 0,76 0,23 0,61 0,64 0,73 0,38 0,24 0,46 1
1995 observations ont été utilisées dans ce calcul.
Dureté en Mpa =
Charge max mesurée (decaN) * 2K
L(cm) * 3.14159 * D(m) * 1000Comité Pilotage 2 octobre 2008
20
Réflexion concernant les mesures rhéologiques Dureté MPa (instron)
Graphes de régression pour les aliments G1
10
20
30
40
50
60
70
Ch
max
N, m
oy
,6 ,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8Dureté Mpa moy
Ch max N, moy = 1,21 + 28,26 * Dureté Mpa moy; R^2 = ,632
Nuage de points avec régression
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Max
pen
te N
/mm
moy
,6 ,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8Dureté Mpa moy
Max pente N/mm moy = -3,127 + 199,764 * Dureté Mpa moy; R^2 = ,756
Nuage de points avec régression
,002
,003
,004
,005
,006
,007
,008
,009
Energ
ie c
h m
ax J
moy
,6 ,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8Dureté Mpa moy
Energie ch max J moy = ,001 + ,003 * Dureté Mpa moy; R^2 = ,282
Nuage de points avec régression
Ch max N = 1,21 + 28,26 * Dureté MPa
R^2 = 0.632
Max pente N/mm = 3,127 + 199,764 * Dureté MPa
R^2 = 0.756
Energie ch max J = ,001 +,003 * Dureté MPa
R^2 = 0.282
21
Réflexion concernant les mesures rhéologiques Dureté MPa (instron)
Différents types de courbes sont obtenues au sein d’un même échantillon
Prendre en compte ces différences (hétérogénéité de l’aliment)
2 pics de charge (N), 2 déplacements bien distincts (mm)
0
10
20
30
40
-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
Charg
e d
e c
om
pr.
(N
)
Déplacement de compression (mm)
Graph Title
0
5
10
15
-0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6
Charg
e d
e c
om
pr.
(N
)
Déplacement de compression (mm)
Graph Title
0
2
4
6
8
-0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
Cha
rge
de c
ompr
. (N
)
Déplacement de compression (mm)
Graph Title
Comité Pilotage 2 octobre 2008
22
Profilométrie : évaluer la rugosité des granulés avec un profilomètre 3D en descendant à des résolutions de 0.1mm par exemple
Collaboration avec le Laboratoire de Mécanique et Rhéologiede l’École Polytechnique de Tours
dans le cadre d’un Projet de Fin d’Études (étudiant de 5ème année)
Réflexion concernant les mesures rhéologiques Ouverture sur d’autres méthodes
Essayer de caractériser les propriétés de texture de l’alimentNouvelle méthode à exploiter :
Étude des courbes de compression (Instron) Identification de groupes de comportement lors de l’écrasement des granulés
Comité Pilotage 2 octobre 2008
Comité Pilotage 2 octobre 2008 23
Analyse fine des comportements alimentaires observés en élevage:
1ère transition miettes/granulés
24
Enregistrement des films
3 séries de film / transition
Avant transition
MiettesTransition
G0
Après transition
G+1
12 mangeoires réparties dans le bâtiment filmées à chaque période
1 mangeoire = 1 séquence de film = 36 séquences/transition
Durée de chaque séquence = 2 à 5 min
Pour chaque élevage
Lien Vidéo 1 Lien Vidéo 2
25
Enregistrement des films
Début zone mâles
Fin zone mâles
Zone scan1
Zone scan2
Pour l’enregistrement des films en miettes
26
Traitement des vidéos par codage
Comportements/état
Analyse individuelle
Séquence donnée
Focal sampling
Inventaire très précis
27
Codage des vidéos : paramètres retenus
3 Paramètres
Repas ObserveDéplacement /exploration
Lien Vidéo 3 Lien Vidéo 4 Lien Vidéo 5
28
Analyses des résultats
Chaque moment de la transition
9 variables calculées
Durée totale d’observation d’un animal
Proportion de la durée de repas
et d’observe
Durée moyenne
de repas et d’observe
Latence de repas
Fréquence de repas,
d’observe et de déplacement /exploration
29
Résultats sur 6 élevages
Analyse intra-élevage :
Préciser les perturbations comportementales
Analyse inter-élevage :
Déterminer les descripteurs pour chaque moment de la transition
Elevages retenus en fonction de nos ressentis/ observations en élevage
Bonne représentativité de l’ensemble des élevages
30
Résultats intra-élevage
Elevage C
Miettes G0 G+1
durée repas
durée observe
durée autres
Elevage B
31
Résultats intra-élevage
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Moy
. des
cel
lule
s po
ur O
bser
vatio
n du
ratio
n
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)
Temps passé à la mangeoire (sec)
0
10
20
30
40
50
60
70
80M
oy. d
es c
ellu
les
pour
Obs
erva
tion
dura
tion
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)
bb
Elevage B Elevage C
a
ns
G0
G+1
32
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Moy
. des
cel
lule
s po
ur d
urée
rep
as %
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)
Elevage B Elevage C
aba
b
a
bb
Résultats intra-élevage
PDR (%)
Variables « repas »
0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
17,5
20
Moy
. des
cel
lule
s po
ur d
urée
moy
rep
as
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)DMR
(sec)
Elevage B Elevage C
a
bb
ab a b
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Moy
. des
cel
lule
s po
ur fr
éq r
epas
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)
FR (min)
ab a
b ns
Elevage B Elevage C0
2
4
6
8
10
12
14
Moy
. des
cel
lule
s po
ur la
tenc
e re
pas
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)
LR (sec)
a
b
bns
Elevage B Elevage C
33
Résultats intra-élevage
Variables « observe »
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Moy
. des
cel
lule
s po
ur d
urée
obs
erve
%
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)
PDO (%)
a
b bns
Elevage B Elevage C
DMO (sec)
0
,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Moy
. des
cel
lule
s po
ur d
urée
moy
obs
erve
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)
ns ab a
b
Elevage B Elevage C
FO (min)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Moy
. des
cel
lule
s po
ur fr
éq o
bser
ve
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)
ns
ab
c
Elevage B Elevage C0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Moy
. des
cel
lule
s po
ur fr
eq e
xplo
r
Cen3 Cyb1
G1bis
G1
D
Diag. en bâtonsVariable(s) de groupe : elevageEclaté par : alimentBarres d’erreurs : ± 1 Erreur(s) standard(s)
FE (min) a
a
b
a
b
c
Elevage B Elevage C
34
Résultats intra-élevage
Différences significatives sont révélées au cours de la transition
Moins directe
Distinction principalement par les comportements relatifs aux repas
(PDR, DMR, FR)
1h après la distribution du granulés
Distinction très forte des comportements au cours de la
transition
Différences significatives sont obtenues pour les comportements relatifs aux
repas et aux observations
Immédiatement à la transition
Elevage BElevage C
35
Résultats intra-élevage
Elevage C
G0
G+1
36
Résultats intra-élevage
Elevage BG0
G+1
37
Résultats intra-élevageElevage C
38
Résultats intra-élevage
Durée repas %
Elevage B
39
Method = Ward
a D
b D
c Dd D
e D
f D
a G 0h
b G 0h
c G 0h
d G 0h
e G0h
f G 0ha G 1h
b G 1h
c G 1h
d G 1h
e G 1h
f G 1h
Dendrogram
Hierarchical Clustering Classification ascendante hiérarchique
Réalisée avec les moyennes et écarts types respectifs des 9 variables
Pour les 6 élevages (a, b , c, d, e et f) aux 3 périodes de transition (D, G0, G+1)
3 groupes sont obtenus : A, B, C
B
A
C
Résultats inter-élevage
40
Résultats inter-élevage
Description des 3 groupes par analyse discriminante
3 variables retirées
la moyenne et l’écart type de la latence du repas
l’écart type de la fréquence du repas
Les variables « observe » et le temps passé à la mangeoire permettent la distinction des 3 groupes
Les variables « repas » ne permettent pas de discriminer les 3 groupes
41
-35,0-25,0
-15,0-5,0
5,015,025,035,0
Tps Passé Mangeoire
Tps Passé Observer
ET Tps Passé Observer
Durée Moy Observation
ET Durée Moy Observation
Fréquence Observation
ET Fréquence Observation
Fréquence Exploration
-35,0-25,0-15,0-5,0
5,015,025,035,0
Tps Passé Mangeoire
Tps Passé Observer
ET Tps Passé Observer
Durée Moy Observation
ET Durée Moy Observation
Fréquence Observation
ET Fréquence Observation
Fréquence Exploration
-35,0-25,0-15,0-5,05,0
15,025,035,045,0
Tps Passé Mangeoire
Tps Passé Observer
ET Tps Passé Observer
Durée Moy Observation
ET Durée Moy Observation
Fréquence Observation
ET Fréquence Observation
Fréquence Exploration
42
a
b
c
d
e
f
A B C
D
G 0h G 1h
D
G 0h
G 1h
D
G 0h
G 1hD
G 0hG 1h
DG 0h
G 1h
DG 1h
G 0h
Résultats inter-élevage
Evolution des comportements d’observation et d’exploration
au cours de la transition
Modification négative de l’état au cours de la
transition
Amélioration de l’état au cours de la
transition
43
Conclusion générale
→ Observation systématique de modification du comportement au moment de la transition
→ La différence de comportement entre les moments de transition se fait grâce aux variables d’observation et d’exploration
→ Vu les résultats positifs obtenus → intégration des 14 élevages restants
Résultats Focal
Comité Pilotage 2 octobre 2008 44
Comportement alimentaire des dindes fermières de NoëlAu moment du changement d’aliment
Elevage pendant 6 mois environ Transition Miettes - Farine à 64 jours environ
45
3 élevages de dindes femelles
F-1 : aliment en miettesF0 : transition aliment en farineF0bis : environ 1 heure après la transitionF1 : le lendemain de la transition
4 périodes de mesures :
Élevage 1 : Bâtiment de 400 m2
Observations faites dans le bâtiment ferméAliments complets
Élevage 2 : Bâtiment de 200 m2
Observations F-1 et F1 faites dans la bâtiment fermé Observations F0 et F0bis faites dans la bâtiment ouvert sur parcours L’aliment farine est préparé par l’éleveur (ajout du mais broyé sur site au complémentaire)
Élevage 3 : Bâtiment de 400 m2
Observations faites dans le bâtiment ouvert sur parcoursAliments complets
Comité Pilotage 2 octobre 2008
46
Scan sampling
Zone 1 Zone 2
Pourcentage d’animaux qui mangent
***
0
5
10
15
20
Élevage 1
P=0.07
Élevage 2
0
5
10
15
20 P=0.06
J-1 J0 J1 J-1 J0 J1
Élevage 3
0
5
10
15
20
P=0.05
Comité Pilotage 2 octobre 2008
47
Scan sampling
Effets Zones différents selon l’élevage ou la période d’observations
Difficultés de conclure sur les résultats de scan
Comité Pilotage 2 octobre 2008
Lien Vidéo 6 Lien Vidéo 7
48
Temps moyen passé à la mangeoire (secondes)
Focal sampling
0
10
20
30
40
50
60
NS
Élevage 1
0
10
20
30
40
50
60a
a
b b
Élevage 2
F-1 F0 F0bis F10
10
20
30
40
50
60
NS
Élevage 3
Comité Pilotage 2 octobre 2008
49
% temps passéaux repas
% temps passéà l’observation
0
10
20
30
40
50
60NS
0
10
20
30
40
50
60
NS
0
10
20
30
40
50
60
a
ab
b b
010
20
30
40
50
60
F-1 F0 F0bis F1
ab a
b
ab
0
10
20
30
40
50
60
F-1 F0 F0bis F1
b
aaa
0
10
20
30
40
50
60
NS
Focal sampling
Élevage 1
Élevage 2
Élevage 3
Comité Pilotage 2 octobre 2008
50
Nombre de phases repas par minute
Nombre de phases d’observation par minute
NS
b
aaa
0
2
4
6
8
10
12
14
NS
0
2
4
6
8
10
12
14
0
2
4
6
8
10
12
14
NS
0
2
4
6
8
10
12
14
a
b ab
b
0
2
4
6
8
10
12
14
F-1 F0 F0bis F1
10
1214
a
b b b
0
24
68
F-1 F0 F0bis F1
Focal sampling
Élevage 1
Élevage 2
Élevage 3
Comité Pilotage 2 octobre 2008
51
0
2
4
6
8
10
12
0
2
4
6
8
10
12
0
2
4
6
8
10
12
F-1 F0 F0bis F1
Nombre d’explorations de l’alimentpar minutea a
b
a
bb
b
a
a
b
a a
Focal sampling
Élevage 1
Élevage 2
Élevage 3
Comité Pilotage 2 octobre 2008
52
Focal sampling
Elevages 2 et 3 : au moment de la transition d’aliment
du pourcentage de temps passé aux repas
du pourcentage de temps passé à l’observation et des fréquences d’observation
des fréquences d’exploration de l’aliment
Comité Pilotage 2 octobre 2008
53
Conclusions
Les mesures de scans ont mis en évidence des différences de comportement mais elles sont discordantes entre élevages et entre zones
Les mesures de focal sont cohérentes entre les élevages, elles ont mis en évidence des augmentations d’observation et d’exploration au moment du changement d’aliment
Caractéristiques spécifiques à cette production :
- dindes actives
- accès parcours (densités variables dans le bâtiment et déplacements)
- influence des variations climatiques
Standardisation des conditions de mesures
Comité Pilotage 2 octobre 2008
54
Comité Pilotage 2 octobre 2008
Comité Pilotage 2 octobre 2008 55
Modèles numériques : Analyse d’Image et Apprentissage
R.Hachemi / N.Vincent & N.Loménie
Crip5 – Université Paris Descartes
56
Plan
Vision générale du problème Descripteurs et sélection Expérimentations Conclusion et Perspectives
57
Extraction de descripteurs
Classifieur supervisé
Prédiction
Descripteur : information quantitative décrivant un certain aspect (couleur, texture, ..)
Classifieur supervisé : établir des liens à partir d’un échantillon d’apprentissage dans un but de généralisation
Vision générale du problème
58
DescripteursDescripteurs de la Couleur
Histogramme Couleur
Descripteurs : moments statistiquesde chaque canal
Segmentation (K-Means)
Descripteurs : moments Statistiques de chaque Cluster dans chaque canal
59
Transformée en Ondelette Discrète
Signal à 1 dimension
DescripteursDescripteurs de la Texture
60
Algorithme de sélection
Score d’un descripteur : sa fréquence d’apparition dans les
sous-ensembles retenus par l’algorithme de sélection
Génération : Algorithme génétique Evaluation : Classification supervisée
DescripteursSélection de descripteurs
61
Analyse Discriminante : 2 variantes
Méthode descriptive (Analyse Factorielle Discriminante AFD)
• Créer de nouvelles variables obtenues par combinaison linéaires des variables originales (similaire à l’ACP)
• Les nouvelles variables sont les plus discriminantes entre les classes des individus (différence avec ACP)
Méthode predictive (Analyse Linéaire Discriminante ALD)
• Permet d’établir des séparateurs linéaires entre les différentes classes (fonctions de décisions)
DescripteursSélection de descripteurs : classification
62
395 images de 128*128 pixels 20 images * 20 aliments
Les descripteurs de la couleur sont les plus discriminants
Avec les premiers 20 descripteurs, on atteint le meilleur taux d’erreur
18 descripteurs parmi les 20 sontdes descripteurs de la couleur
DescripteursSélection de descripteurs : Tests
63
Ouverture morphologique : L’ouverture supprime les parties de l’ensemble ne contenant pas l’élément structurant.
Tamisage morphologique : ouvertures successives avec des éléments structurants de plus en plus grands.
DescripteursAutres descripteurs : Granulométrie
64
Descripteurs : évolution de la surface au cours du tamisage morphologique
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
DescripteursAutres descripteurs : Granulométrie
65
Expérimentations
Base d’images
images de granulés pris individuellement avec1200 dpi (40 par aliment)
images de granulés et de de miettes en vrac
avec 300 et 1200 dpi(10 par aliment)
• 32 aliments en granulé et 19 aliments en miette
• plusieurs aliments peuvent avoir la même composition
66
Expérimentations
Question
• Est-ce qu’il y a une différence visuelle entre des aliments de la même composition ?
Méthode
• Classification selon l’appartenance d’une image à un aliment donné
• Classification selon l’appartenance d’une image à une composition donnée ( composition = plusieurs aliments)
• Comparer entre les taux d’erreurs des deux classifications
67
Classification par aliment Classification par composition
Granulés pris individuellement32 aliments 10 compositions différentes
38,12% 40,47%
Miettes en vrac (300 dpi)19 aliments miettes 7 compositions différentes
10% 18,95%
Miettes en vrac (1200 dpi)19 aliments miettes 7 compositions différentes
16,16% 30%
Granulés en vrac (300 dpi)33 aliments 10 compositions différentes
11,21% 31,21%
Granulés en vrac (1200 dpi)33 aliments 10 compositions différentes
20,61% 33,33%
Expérimentations
68
Expérimentations
Résultat
• la classification par aliment donne de meilleurs résultats, ce qui signifie qu’il existe une différence visuelle entre des aliments d’une même composition
Fusionnement des classes pour la réduction de l’erreurMatrice de confusion
69
ExpérimentationsClassification par aliment Classification par composition
Avant fusionnement
Après fusionnement
Granulés pris individuellement32 aliments 10 compositions différentes
38,12% 16,64%(6 classes)
40,47%
Miettes en vrac (300 dpi)19 aliments miettes 7 compositions différentes
10% 4,21%(16 classes)
18,95%
Miettes en vrac (1200 dpi)19 aliments miettes 7 compositions différentes
16,16% 5,79%(13 classes)
30%
Granulés en vrac (300 dpi)33 aliments 10 compositions différentes
11,21% 7,88%(29 classes)
31,21%
Granulés en vrac (1200 dpi)33 aliments 10 compositions différentes
20,61% 17,29%(21 classes)
33,33%
70
ExpérimentationsClassification par aliment Classification par composition
Avant fusionnement
Après fusionnement
Granulés pris individuellement32 aliments 10 compositions différentes
38,12% 16,64%(6 classes)
40,47%
Miettes en vrac (300 dpi)19 aliments miettes 7 compositions différentes
10% 4,21%(16 classes)
18,95%
Les 2/3 fusionnements correspondent à des miettes de la même composition
71
Conclusion et Perspectives
• Evolution des descripteurs : segmentation couleur et granulométrie
• Méthodologie de sélection des descripteurs
• Premières expérimentations sur la nouvelle base d’images
• Chaînes de Markov cachés pour modéliser les transitions
Résumé
Perspectives
Comité Pilotage 2 octobre 2008 72
VISAVISP1 : Analyse du
comportement alimentaire
Stéphanie Lecuelle
Réunion du 2 octobre 2008
73
Sommaire
1. Objectif de l’expérience réalisée en février 2008
2. Présentation du dispositif expérimental et mesures réalisées
3. Analyses réalisées
4. Résultats
5. Conclusion et idées pour la prochaine expérience
74
Février 2008 : Étude d’une transition
miette-granulés
Objectifs
- Observations des comportements alimentaires en situation de transition
- Déterminer les mesures utiles pour caractériser une réaction à un aliment
- Mettre en évidence des différences de réactions selon la couleur et la dureté des granulés
Effet de l’aliment miette sur l’acceptation ultérieure d’un type de granulé
En station expérimentale (mesures fines, gestion des facteurs)
Amélioration du dispositif de 2005 et 2007 : période jeûne plus importante avant la transition, diminution du nb d’aliments testés, augmentation du nb d’animaux…
2005-2007 : observation de transition granulé-granulé
75
Février 2008 : Étude d’une transition miette-granulés
Hypothèses
- L’ingestion diminue lors d’un passage d’aliment à un autre
- La transition engendre des modification du comportement de l’animal
- La dureté et la couleur ont un effet sur les comportements alimentaires
76
Dispositif expérimental
Animaux : dindonneaux BUT9 âgés de 28-30 jours (cages individuelles)
Aliments isonutritionnels
Miettes claires (0 à 28 jours)
Granulé Clair
Dureté+ Dureté-
Granulé Foncé
Dureté+ Dureté-
29 à 30 jours
77
3h6h 5h 10h
Programme lumineux sur 24h
20min
Films
Conso
Conso Conso
Dispositif expérimental
78
miette n=96 animaux
J1
J2
Miette
n=24 animaux
Granulé
n=72 animaux
Foncé-dur
n=18
Foncé-mou
n=18
Clair-mou
n=18
Clair-dur
n=18
J3
Idem J2
miette n=96 animaux
J1
J2
Miette
n=24 animaux
Granulé
n=72 animaux
Foncé-dur
n=18
Foncé-mou
n=18
Clair-mou
n=18
Clair-dur
n=18
J3
Idem J2
Dispositif expérimental-Mesures réalisées
3 jours d’observations :
J1 : la veille de la transition : miette
J2 : le jour de la transition : granulé
J3 : 2ème jour de transition : granulé
79
Analyses réalisées : Mesures sur les aliments
miettes
- durabilité
- caractéristiques tactiles
Mise en place d’une technique de mesure (en cours Florence)
- couleur
granulés
- taille
- durabilité
- granulométrie de la farine/% de fines
- couleur
- granulométrie
Recherche d’une méthode adaptée (en cours florence)
Ø 30% méthode Tecaliman
Rabie
Rabie
- caractéristiques tactiles
80
Analyses réalisées : consommation et comportements
Relevés des consommations pour les 96 animaux
Cinétique de consommation
- Observations pdt 20min à partir de la distribution de l’aliment en J1, J2, J3
- Vue de face
- toutes les 20min pdt 2h pour J1, J2, J3
- 24h après la transition pour J1 et J2
Films des 72 animaux subissant la transition granuléFilms des 72 animaux subissant la transition granuléFilms des 72 animaux subissant la transition granulé
- Observations pdt 20min à partir de la distribution de l’aliment en J1, J2, J3
Films des 72 animaux subissant la transition granulé
- Vue de face
- Observations pdt 20min à partir de la distribution de l’aliment en J1, J2, J3
Films des 72 animaux subissant la transition granulé
81
Comportements sélectionnés
Comportements
Animal hors mangeoire
Animal à la mangeoire
Coup de bec, bec fermé
Coup de bec, bec ouvert
Laisse tomber le granulé
Déglutit
Etire cou
Gratte la mangeoire
Fouille l’aliment
Analyses réalisées : observation des comportements
82
Analyses réalisées : observation des comportements
Codage des premières 2 min de chaque film sur the Observer
J1 : miette J2 : granulé
Lien Vidéo 8 Lien Vidéo 9
83
Résultats : Aliments
miettes CD- CD+ FD- FD+
Couleur (L*a*b)
L* 55,35 52,32 52,57 47,48 46,01
a* 4,85 5,71 5,14 4,20 3,82
b* 22,20 19,84 19,98 18,92 18,57
Dureté (Mpa) 0,88 0,51 1,11 0,41 1,11
Longueur (mm) 4,06 3,72 4,14 4,38
ET longueur 1,28 1,09 1,30 1,03
Durabilité (%) 13,2 61,8 10,3 65,5
% de fines 4,57 1,3 0,3 2,4 0,3
Masse volumique tassée (g.cm-3) 670,7 753.6 786.2 749.3 780.9
84
Résultats : Aliments
mietteFD-FD+CD-CD+0
,2
,4
,6
,8
1
1,2
Du
reté
mo
ye
nn
e M
pa
a
bc
a
c
Comparaison des duretés (n : 100), test à posteriori Bonferroni 5%
85
Résultats : Consommation
T0-20min
Animaux miette
Animaux transition granulés
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
co
ns
om
ma
tio
n m
oy
en
ne
en
g
J2-J1
J3-J2
J3-J1
**
***
n : 24
n : 72
86
Résultats : Consommation
T0-40min
Animaux miette
Animaux transition granulés
Aucune différence pour J2-J1 (T0-24h)
-4
-2
0
2
4
6
8
con
som
mat
ion
mo
yen
ne
en g ***
J2-J1
J3-J2 J3-J1
n : 24
n : 72
87
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Con
som
mat
ion
moy
enne
en
g
20 m
in
40 m
in 1h
1h 2
0 m
in
1h 4
0 m
in 2h
J3 : 24h granulé
J2 : granulé
J1 : miette
Résultats : Consommation
Cinétique de consommation : 0-2h
*
*
*
**
*
J1 : miette
J2 : granulé
J3 : 24h granulé
88
Résultats : Consommation
Cinétique de consommation des quatre aliments granulés
n : 18 animaux / type de granulé
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Con
som
mat
ion
moy
enne
en
g
20 m
in
40 m
in 1h
1h 2
0 m
in
1h 4
0 m
in 2h
FD-
FD+
CD-
CD+
En présence d’aliments durs les animaux préfèrent les aliments clairs
En présence d’aliments tendres, pas de préférence de couleur
Effet dureté > effet couleur
tendance
89
Résultats : Consommation
Récapitulatif
Ingestion inférieure au moment de la transition (20min)
Ingestion rétablie au bout de 40 minutes
La cinétique d’ingestion est différente significativement entre la veille de la transition et au moment de la transition
Pas de différence significative de cinétique d’ingestion entre les quatre types d’aliments
C/C : Diminution de l’ingestion au moment de la transition : réaction à court-terme
90
Résultats : Comportements
Accès à la mangeoire : comparaison J1, J2, J3
J3 : 24h granulé
J2 : granulé
J1 : miette
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Fré
qu
en
ce
mo
ye
nn
e
mangeoire
a
b
a
fréquence
Durée moyenne d’un accès à la mangeoire
a
b b
n : 72
0
10
20
30
40
50
60
70
Du
rée
mo
ye
nn
e
mangeoire
91
Résultats : Comportements
Fréquence des comportements : comparaison J1, J2, J3 (n : 72)
0
20
40
60
80
100
120
140
déglutit
a
b b
0
2
4
6
8
10
12
étire cou
a a
b
Des comportements spécifiques liés à l’ingestion
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Fré
qu
en
ce
mo
ye
nn
e
bec ouvert
a
bb
92
Résultats : Comportements
Des comportements spécifiques liés à l’exploration rencontrés au moment de la transition
0
2
4
6
8
10
12
Fré
qu
en
ce
mo
ye
nn
e
laisse tomber
a
b
c
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
bec fermé
a
b
c
0
2
4
6
8
10
12
14
gratte mangeoire
a a
b
0
2
4
6
8
10
12
14
16
fouille aliment
a
a
b
Fréquence des comportements : comparaison J1, J2, J3 (n : 72)
93
6420-2-4
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
Première composante
Seco
nde c
om
posa
nte
fouille aliment
étire cou
secoue tête
gratte mangeoiredéglutit
laisse tomber
bec fermébec ouvert
mang
Diagramme en double projection de mang ; ...; fouille aliment
J1 : miette
J3 : 24h granulé
J2 : granulé
53 % part d’inertie
94
Résultats : Comportements
Latence des comportements : comparaison J1, J2, J3 (n : 72)
Aucune différence significative de latence pour les autres comportements
0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
17,5
20
22,5
La
ten
ce
mo
ye
nn
e e
n s
ec
déglutit
aa
b
95
Résultats : Comportements
Comparaison des critères dureté et couleur pour la variable (J2 + J3)-J1 des fréquences et latences des différents comportements (n : 31/critère)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Fré
qu
en
ce
mo
ye
nn
e
Gratte mangeoire(J2 et J3)-J1
D-
D+
Aucune différence de fréquence pour les autres comportements
b
a
Aucune différence de latence pour l’ensemble des comportements
fréquence
96
Résultats : Comportements
Récapitulatif
Nb d’accès à la mangeoire au moment de la transition avec une durée moyenne d’accès à la mangeoire
Plus d’hésitation de la part de l’animal au moment de la transition
Des comportements significatifs lorsque les animaux sont nourris avec les miettes : bec ouvert, déglutit, étire cou
Ingestion
Des comportements significatifs au moment de la transition granulé : laisse tomber, gratte mangeoire, bec fermé, fouille
Hésitation, insatisfaction
C/C : Modification du comportement au moment de la transition
Des comportements intermédiaires 24h après la transition ou identiques à J2 ou J1
><
97
Conclusion
Effet de la transition
1. Diminution de l’ingestion
2. Modification des comportements : plus d’hésitation de la part des animaux
3. Adaptation des animaux nécessaire (>20min)
Aucun effet des critères dureté et couleur
1. Effet forme trop important par rapport aux effets dureté et couleur ?
3. Dureté de la miette trop importante ?
Tendance pour les effets dureté et couleur : préférence pour les aliments durs et clairs
2. Nb d’animaux encore insuffisant, trop grande variabilité individuelle ?
1. Effet forme trop important par rapport aux effets dureté et couleur ?
Tendance pour les effets dureté et couleur : préférence pour les aliments durs et clairs
2. Nb d’animaux encore insuffisant, trop grande variabilité individuelle ?
98
Conclusion
Protocole défini lors de cette expérience utilisable pour de prochaines expériences
Améliorations
- Augmenter le nb d’animaux
- Diminution du tps de films : 5-10 min suffisant car réaction à très court terme
- période de jeûne longue (6h)
- comportements liés à l’ingestion et à l’exploration
99
Expériences 2009 : propositions
Objectifs
2. Caractériser et prendre en compte la variabilité individuelle : sélection des individus sensibles à la transition
1. Importance des 1er aliments : période sensible
3. Mettre en évidence l’effet groupe : influence du comportement alimentaire de certains individus sur les réactions
des autres lors d’une transition alimentaire
1er semestre
2ème semestre
100
Expériences 2009 : propositions
1er semestre : Expérience en cages individuelles
N
Miette 1
Miette 2
2 lots2 aliments miettes de caractéristiques
différentes
Variations des matières premières
- Base blé/maïs
- Couleur claire/foncée
- Incorporation de différentes huiles
Variations du process
- Aspects tactiles différents
Etape 1 : Effet du 1er aliment sur la transition alimentaire : existe-il une période sensible ?
101
Expériences 2009 : propositions
1er semestre : Expérience en cages individuelles
N
Miette 1
Miette 2
Transition 1
G0
Aliment neutre
Transition 2
G1
G2
G1
G2
2 lots
Mêmes matières 1ères que les miettes
Ou même process
etc
Etape 1 : Effet du 1er aliment sur la transition alimentaire : existe-il une période sensible ?
Les réactions à la transition sont-elles différentes suivant le 1er aliment reçu ?
102
Expériences 2009 : propositions
1er semestre : Expérience en cages individuelles
Etape 1 : Effet du 1er aliment sur la transition alimentaire : existe-il une période sensible ?
N
Miette 1
Miette 2
Transition 1
G0
Aliment neutre
Transition 2
G1
G2
G1
G2
2 lots
Animaux sensibles Animaux sensibles
Sélection des animaux « sensibles »
Existe-il une sensibilité à la transition spécifique à certains individus ?
Répétabilité de cette sensibilité au cours des transitions successives lorsqu’on fait varier les caractéristiques des aliments
103
Expériences 2009 : propositions
Transition alimentaire miette-granulé
Grande population
N
Animaux « sensibles »
n
Animaux
« non-sensibles »
N-n
1 granulé
Pour chaque lot
Etude de transitions successives
Transition 1 Transition 3Transition 2 …
Animaux « sensibles »
n
n
« non sensibles » = témoins
Animaux
Etape 2 : Utilisation du caractère répétable de cette sensibilité à la transition pour étudier les caractéristiques des aliments
104
Merci de votre
attention