[Thèse soutenue] Maëva Durand

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[Thèse soutenue] Maëva Durand

[Thèse soutenue] Maëva Durand: Alimentation sur mesure et estimation du bien-être des truies gestantes à partir de données hétérogènes

Maëva a soutenu sa thèse le 23 octobre 2023 à l'Institut Agro

Alimentation sur mesure et estimation du bien-être des truies gestantes à partir de données hétérogènes

Je m’appelle Maëva Durand, je réalise ma thèse au sein deux unités de recherche : l’UMR Pegase d’Inrae, basée à Saint-Gilles, et le Lacodam de l’Inria, située à Rennes.

Après un diplôme d’Ingénieur Agronome en sciences et ingénierie en productions animales, j’ai souhaité continuer à approfondir mes connaissances dans la production porcine en poursuivant mon parcours sur un doctorat. Cette thèse va tout d’abord me permettre de perfectionner mes connaissances en mise en place de méthodologie scientifique : conception et mise en place de protocoles, suivi des expérimentations, tri et analyse des données, écriture d’articles scientifiques en anglais, etc. Ces compétences me seront utiles pour continuer à travailler dans le secteur de la recherche porcine.

Mon sujet s’intéresse à l’intégration en temps réel d’indicateurs du bien-être et de la santé des truies en gestation dans des modèles nutritionnels, utilisés notamment pour l’alimentation de précision. Ces indicateurs permettront de déclencher des alertes et des actions au sein d’un dispositif d’élevage innovant. Cette thèse sera basée sur des approches complémentaires mobilisant deux domaines scientifiques principaux : les sciences animales, plus spécifiquement le comportement et la santé des truies, et l’informatique, en particulier l’intelligence artificielle, pour automatiser l’extraction des connaissances à partir des données et leur représentation dans un but de supervision et d’aide à la décision.

Cette thèse va m’apporter de plus amples connaissances dans le domaine du Machine Learning et de la modélisation en nutrition animale, deux domaines qui me semblent essentiels pour améliorer les conditions en élevage de porc. L’ambition du projet est de produire un outil décisionnel opérationnel pour l’amélioration du bien-être et de la santé des truies, qui soit à la fois souple et robuste pour s’adapter à la variabilité de la quantité d’informations disponibles sur la ferme.

  • Date de démarrage : 1er octobre 2020
  • Université : AgroCampus Ouest
  • Ecole doctorale : Ecole Doctorale Écologie, Géosciences, Agronomie, Alimentation (EGAAL)
  • Discipline / Spécialité : Agriculture, Sciences Animales
  • Directeur de thèse : Jean-Yves Dourmand, Pegase, Inrae
  • Encadrant(es)  : Charlotte Gaillard, Pegase, Inrae et Christine Largouët, Irisa, Inria
  • Financement : #DigitAg – Inrae
  • #DigitAg : Thèse cofinancée – Axe 5 : Fouille de données, analyse de données, extraction de connaissances, Axe 2 : Innovations en agriculture numérique – Challenge 2 : Le phénotypage rapide, Challenge 4 : Des productions animales durables,

Mots-clés: Comportement, bien-être, élevage de précision, technologie, truies

Résumé : L’évaluation du comportement des truies permet la détection précoce de problèmes de santé ou bien-être et de quantifier leur activité physique, principal facteur de variation de leurs besoins énergétiques. L’observation continue de chaque animal par l’éleveur est impossible et seules des observations ponctuelles, souvent une fois par jour, sont réalisées. De nouvelles technologies se développent, comme les accéléromètres qui mesurent l’activité de chaque animal et son comportement ainsi que des logiciels analysant les vocalisations des animaux. L’analyse de vidéos permet aussi l’étude des interactions sociales entre les animaux. Les comportements alimentaires et d’abreuvement peuvent être enregistrés par les équipements de distribution. Ces données comportementales couplées aux données de production (ingestion, poids et épaisseur de lard dorsal) devraient permettre l’estimation en temps réel du bien-être de chaque animal et d’anticiper des problèmes de santé d’une manière non invasive. L’originalité de l’approche consiste à décrire les modèles de comportements à l’aide d’automates temporisés, un domaine de recherche novateur qui réside dans la représentation des contraintes temporelles utiles pour modéliser la dynamique du comportement, l’efficacité de l’exploration (à l’aide de techniques de model-checking) et l’explicabilité des modèles pour les tâches de prévision et de supervision. Les objectifs de cette thèse sont donc (i) de collecter des données de comportement et production dans différentes situations (Non-stressantes vs. Stressantes), (ii) d’apprendre et de modéliser les dynamiques de comportement des truies et les interactions entre elles dans les différentes situations, (iii) de construire un système informatique qui déclenche des alertes et préconise des actions, comme l’adaptation du milieu d’élevage ou de l’alimentation, permettant l’amélioration du bien-être, et enfin de (iv) tester le système en ferme expérimentale.

Contact :durand.maeva22@gmail.com​ - Tél: 06.89.06.76.26

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Voir aussi

Communications et Publications

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Articles scientifiques dans des journaux à comité de lecture
Acceptés et publiés

  1. Gaillard C., Durand M., Largouët C., Dourmad J.Y., Tallet C., 2021. Effects of the environment and animal behavior on nutrient requirements for gestating sows: Future improvements in precision feeding. Anim. Feed Sci. Technol., 279, 115034.
  2. Durand M., Dourmad J.Y., Largouët C., Tallet C., Gaillard C., 2021 Alimentation de précision des truies gestantes : prise en compte de la santé, du comportement et de l’environnement. INRAE Prod. Anim., 34, p.293-304.
  3. Abarnou J., Durand M., Dourmad J.Y., Gaillard C., 2023. Effects of induced thermal conditions on gestating sows’ behaviors and energy requirements. J. Anim. Sci., 101, pp.skac413.
  4. Durand M., Largouët C., Bonneau de Beaufort L., Dourmad J.Y., Gaillard C., 2023. A dataset to study group-housed sows’ individual behaviours and production responses to different short-term events. Animal Open Space, 2, 100039.
  5. Durand M., Dourmad J.Y., Julienne A., Couasnon M., Gaillard C., 2023. Effects of a competitive feeding situation on the behaviour and energy requirements of gestating sows. Appl. Anim. Behav. Sci., 261, 105884.
  6. Gaillard C., Deroiné C., Misrach M., Durand M., 2023. Effects over time of different types of sounds on gestating sows’ behaviour. Appl. Anim. Behav. Sci., 266, 106012.

Conférences internationales
Présentations orales

72ème Congrès annuel de l’European Federation of Animal Science (EAAP), Davos, Suisse, 2021 (Annexe A) :

  • Durand M., Julienne A., Dourmad J.Y., Gaillard C. Effect of feed competition on activity and social behaviour of gestating sows. Session 42. Inclusive livestock nutrition: where we have a trad-off between performance, environmental sustainability and animal welfare.
  • Durand M., Renaudeau D., Gaillard C. Use of infrared thermography and rectal thermometer to measure body temperature of gestating sows. Session 44. PLF methods for measuring health, welfare and caring for individual animals.
  • Gaillard C., Durand M. Effect of sudden noises on gestating sows’ behaviour. Session 58. Animal behaviour : from horses to hens.

73ème Congrès annuel de l’EAAP, Porto, Portugal, 2022 (Annexe B) :

  • Durand M., Abarnou J., Julienne A., Orsini C., Gaillard C. Effect of various short-term events on behaviours of gestating sows. Session 21. Innovative approaches to pig and poultry production.
  • Durand M., Simon M., Foisil J., Dourmad J.Y., Largouët C., Gaillard C.  Evaluation of the physical activity of a group of gestating sows using an artificial neural network. Session 41. Development and external validation of PLF tools for animal behaviour, health and welfare: pigs, sheep, beef and poultry.

7ème EAAP International Symposium on Energy and Protein Metabolism and Nutrition (ISEP), Session 5b. Impact of heat stress and other environmental challenges on energy and protein metabolism, Grenade, Espagne, 2022 (Annexe C) : Durand M., Abarnou J., Julienne A., Orsini C., Dourmad J.Y., Gaillard C. Effect of short-term events on the activity of gestating sows and their nutritional requirements. Animal - science proceedings, 13, p.445-447.

74ème Congrès annuel de l’EAAP, Lyon, France, 2023 : Gaillard C., Ribas C., Durand M. Precision feeding, recent advances for gestating sows and dairy cow. Session 81. Precision Feeding.

Poster

14ème European Symposium of Porcine Health Management (ESPHM), Welfare and Nutrition session, Thessalonique, Grèce, 2023 (Annexe D) : Durand M., Largouët C., Bonneau L., Dourmad J.Y., Gaillard C. Prediction of daily nutritional requirements of gestating sows based on their behaviour and Machine learning methods

Conférences nationales
Présentations orales

54ème Journées de la Recherche Porcine, en ligne, 2022 : Lanthony M., Durand M., Guérin C., Gaillard C., Tallet C. Hiérarchie dans les groupes de truies gestantes : méthodes de calcul, caractéristiques et lien avec les données d'alimentation. Session Bien-être animal, reproduction porcine et conduite de l’élevage porcin.

55ème Journées de la Recherche Porcine, Saint Malo, 2023 (Annexe E) : Durand M., Gagnon P., Cloutier L., Dumas G., Guay F., Dourmad J.Y., Gaillard C. Prédiction de la température corporelle de truies gestantes à l’aide d’une caméra thermique. Session Santé animale.

Posters

54ème Journées de la Recherche Porcine, en ligne, 2022, Session Alimentation animale (Annexe F) :

  • Durand M., Gaillard C. Comportements de truies gestantes en situation de compétition alimentaire.
  • Orsini C., Durand M., Gaillard C. Effet de l’enrichissement de l’environnement sur le comportement des truies gestantes.
  • Abarnou J., Durand M., Gaillard C. Effet de stress thermiques sur le comportement des truies en gestation.

55ème Journées de la Recherche Porcine, Saint Malo, 2023, Session Bien-être animal :

  • Durand M., Dourmad J.Y., Gaillard C. Prédiction de l’activité journalière de truies gestantes à partir de créneaux ponctuels d’analyse vidéo manuelle.
  • Couasnon M., Gaillard C., Durand M. Comportement de truies gestantes après répétition d’une compétition alimentaire.
  • Deroiné C., Misrach M., Durand M., Gaillard C. Effets à court et moyen terme de différents types de sons sur le comportement de truies gestantes.

56ème Journées de la Recherche Porcine, Saint Malo, 2024 : Durand M., Largouët C., Bonneau L., Dourmad J.Y., Gaillard C. Prédiction des besoins nutritionnels de truies gestantes à partir de données de capteurs et d’algorithmes d’apprentissage automatique.

Date de modification : 16 mai 2024 | Date de création : 18 août 2022 | Rédaction : ZM