專利名稱：用于基于動(dòng)態(tài)營養(yǎng)信息優(yōu)化動(dòng)物生產(chǎn)的系統(tǒng)和方法
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背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及用于動(dòng)物生產(chǎn)的系統(tǒng)和方法的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及基于動(dòng)物所接收的營養(yǎng)的利用對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化的系統(tǒng)和方法。
動(dòng)物生產(chǎn)系統(tǒng)可以包括在生產(chǎn)動(dòng)物或基于動(dòng)物的產(chǎn)品中所利用的任何類型的系統(tǒng)或者操作。例如可以包括農(nóng)場、牧場、水產(chǎn)養(yǎng)殖場、動(dòng)物飼養(yǎng)廠等。動(dòng)物生產(chǎn)設(shè)施在規(guī)模、動(dòng)物種類、位置、生產(chǎn)目的等方面有很大的差異。然而，幾乎所有的動(dòng)物生產(chǎn)設(shè)施可以從確定并且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的改進(jìn)來獲益。改進(jìn)生產(chǎn)效率可以包括導(dǎo)致產(chǎn)出效果增加、所需要的產(chǎn)品與較不合需要的產(chǎn)品的比例輸出的改進(jìn)(例如，瘦肉對(duì)肥肉)和/或生產(chǎn)成本的降低的任何手段。
生產(chǎn)者(即農(nóng)場主、牧場主、水產(chǎn)業(yè)專家等)一般通過動(dòng)物產(chǎn)生的產(chǎn)品的數(shù)量或者質(zhì)量(例如，牛奶的加侖數(shù)、肉的磅數(shù)、肉的質(zhì)量、蛋的數(shù)量、所產(chǎn)蛋的營養(yǎng)含量、工作量、毛/皮毛的外觀/健康狀況等)的最大化同時(shí)減少與該生產(chǎn)有關(guān)的投入成本來受益。示例性的投入可以包括動(dòng)物飼料、動(dòng)物設(shè)施、動(dòng)物生產(chǎn)設(shè)備、工人、藥等。
動(dòng)物飼料由很多種原料或者配料構(gòu)成?？梢赃x擇配料以優(yōu)化動(dòng)物飼料產(chǎn)品中的任何給定營養(yǎng)或者養(yǎng)分組合，這基于所使用的配料的營養(yǎng)構(gòu)成。
任何一種飼料配料的營養(yǎng)構(gòu)成可以用來與飼料中的每種其它配料的營養(yǎng)構(gòu)成相結(jié)合，以便產(chǎn)生使評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)最大化或者最小化的動(dòng)物飼料。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)實(shí)例是在最短的時(shí)間量中動(dòng)物的生長和生產(chǎn)率。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的其它實(shí)例可以包括但不限于動(dòng)物的投入度、動(dòng)物的外觀、動(dòng)物的健康狀況等。動(dòng)物飼料生產(chǎn)者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到特定的營養(yǎng)構(gòu)成比其它營養(yǎng)構(gòu)成更有助于動(dòng)物滿足或者超過評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。例如，可以制得特定的奶牛飼料構(gòu)成，其將改進(jìn)反芻后的基本氨基酸的平衡。這也顯示出具有增加奶牛的產(chǎn)奶量的效果。
然而，動(dòng)物生產(chǎn)者設(shè)計(jì)的營養(yǎng)成分可能與動(dòng)物所攝取的營養(yǎng)成分不一致?；谥T如營養(yǎng)的儲(chǔ)備方法、到耗盡的時(shí)間等多種營養(yǎng)改變因素，動(dòng)物飼料中的營養(yǎng)可能降解或者改變。
此外，動(dòng)物所攝取的營養(yǎng)未必完全被動(dòng)物利用。動(dòng)物攝取的營養(yǎng)成分中的營養(yǎng)利用可能受到多種營養(yǎng)利用因素的影響，例如動(dòng)物健康、營養(yǎng)消耗的總量、其它營養(yǎng)的消耗等。
鑒于營養(yǎng)改變和營養(yǎng)利用因素，所需要的是用于使?fàn)I養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)滿足最大化的方法和系統(tǒng)。此外，需要一種配置為產(chǎn)生按配方制造成鑒于營養(yǎng)改變和營養(yǎng)利用因素而滿足需求的定制動(dòng)物飼料的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及用于基于動(dòng)物特性和動(dòng)物所接收和/或利用的營養(yǎng)的預(yù)測來定制動(dòng)物飼料配方的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括模擬器引擎，配置為基于動(dòng)物特性生成一組動(dòng)物需求并生成動(dòng)物飼料配方輸入；配方設(shè)計(jì)器引擎，配置為接收動(dòng)物飼料配方輸入并生成優(yōu)化的動(dòng)物飼料配方。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及用于基于動(dòng)物所接收的營養(yǎng)的利用來生成動(dòng)物飼料配方的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括模擬器引擎，配置為基于動(dòng)物特性生成一組動(dòng)物需求并至少部分基于動(dòng)物的預(yù)測營養(yǎng)利用和該組動(dòng)物需求來生成動(dòng)物飼料配方輸入。該系統(tǒng)還包括配方設(shè)計(jì)器引擎，配置為接收動(dòng)物飼料配方輸入并基于該動(dòng)物飼料配方輸入生成優(yōu)化的動(dòng)物飼料配方。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及用于基于動(dòng)物所接收的營養(yǎng)的利用來生成動(dòng)物飼料配方的方法。該方法包括接收至少一個(gè)動(dòng)物信息輸入；至少部分基于所述至少一個(gè)動(dòng)物信息輸入來確定一組動(dòng)物需求；基于所述動(dòng)物需求生成由動(dòng)物飼料配料構(gòu)成的優(yōu)化動(dòng)物飼料配方；基于所述至少一個(gè)動(dòng)物信息輸入來確定動(dòng)物的營養(yǎng)利用；以及基于對(duì)于動(dòng)物飼料配料的動(dòng)物的營養(yǎng)利用，生成由動(dòng)物飼料配料構(gòu)成的改進(jìn)動(dòng)物飼料配方。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及用于基于動(dòng)物所接收的營養(yǎng)的利用來生成動(dòng)物飼料配方的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括模擬器引擎，配置為基于動(dòng)物特性生成一組動(dòng)物需求并基于用于滿足動(dòng)物需求的動(dòng)物飼料配料的預(yù)測營養(yǎng)含量來生成動(dòng)物飼料配方輸入。該系統(tǒng)還包括配方設(shè)計(jì)器引擎，配置為接收動(dòng)物飼料配方輸入并基于該動(dòng)物飼料配方輸入生成優(yōu)化的動(dòng)物飼料配方。
通過下面的具體描述和附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見。然而，應(yīng)該理解的是，該具體描述和特定實(shí)例盡管指出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是它們是以示例性的方式而不是以限制性的方式給出的。在不脫離其精神的情況下，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行多種改進(jìn)和改變，并且本發(fā)明包括所有這些改進(jìn)。


下面將參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其中相同的標(biāo)記表示相同的元件，并且圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的動(dòng)物生產(chǎn)優(yōu)化系統(tǒng)的總體方框圖；圖2是示出用于根據(jù)示例性實(shí)施例的動(dòng)物生產(chǎn)優(yōu)化系統(tǒng)的企業(yè)管理器的總體方框圖；圖3是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于動(dòng)物生產(chǎn)系統(tǒng)的模擬器的總體方框圖；圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于動(dòng)物生產(chǎn)系統(tǒng)的配料引擎和配方設(shè)計(jì)器的總體方框圖；圖5是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于動(dòng)物生產(chǎn)優(yōu)化的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的說明中，出于說明的目的，闡明了許多具體細(xì)節(jié)以便全面理解本發(fā)明。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施示例性實(shí)施例。在其它情況下，為了便于說明示例性實(shí)施例，以圖的形式示出結(jié)構(gòu)和器件。
在下面說明的至少一個(gè)示例性實(shí)施例中，描述了一種具有中央處理單元(CPU)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該中央處理單元(CPU)執(zhí)行包含在存儲(chǔ)器中的指令序列。更具體地，執(zhí)行指令序列以使CPU執(zhí)行下面描述的步驟?？梢詫⒅噶顝闹蛔x存儲(chǔ)器(ROM)、大容量存貯器件或者一些其它永久存儲(chǔ)設(shè)備加載到隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中以便由CPU執(zhí)行。在其它實(shí)施例中，可以利用多個(gè)工作站、數(shù)據(jù)庫、進(jìn)程或者計(jì)算機(jī)。在其它實(shí)施例中，可以使用硬件電路代替軟件指令或者與其結(jié)合以實(shí)現(xiàn)所述功能。因此，本文中所述的實(shí)施例并不限于任何由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的特定指令源。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，所示的總體方框圖示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的動(dòng)物生產(chǎn)優(yōu)化系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括企業(yè)管理器200、模擬器300、配料引擎400以及配方設(shè)計(jì)器500。
系統(tǒng)100可以利用單個(gè)或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。例如，在系統(tǒng)100使用單個(gè)計(jì)算系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的情況下，企業(yè)管理器200、模擬器300、配料引擎400以及配方設(shè)計(jì)器500中的每一個(gè)可以在該計(jì)算系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序、分立處理器、子系統(tǒng)等?；蛘撸谙到y(tǒng)100使用多個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的情況下，企業(yè)管理器200、模擬器300、配料引擎400以及配方設(shè)計(jì)器500中的每一個(gè)可以用單獨(dú)的計(jì)算系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)單獨(dú)的計(jì)算系統(tǒng)還可以包括配置為通過網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)100的其它部件進(jìn)行通信的硬件。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)100可以實(shí)現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程和分布系統(tǒng)的單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組合。
系統(tǒng)100配置為接收包括至少一個(gè)可變輸入的動(dòng)物信息輸入并且對(duì)所接收的信息進(jìn)行分析以確定一個(gè)或多個(gè)可變輸入的變化是否會(huì)增加動(dòng)物的生產(chǎn)率或者滿足一些其它優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)物生產(chǎn)率可以是輸出動(dòng)物產(chǎn)品的數(shù)量、種類或者質(zhì)量相對(duì)于與該生產(chǎn)有關(guān)的支出的相對(duì)測量標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)物信息輸入可以包括與動(dòng)物生產(chǎn)系統(tǒng)有關(guān)的任何類型的信息。例如，動(dòng)物信息輸入可以與具體的動(dòng)物或者動(dòng)物的群體或者動(dòng)物的種類、動(dòng)物的環(huán)境、與動(dòng)物生產(chǎn)有關(guān)的經(jīng)濟(jì)等相關(guān)聯(lián)。動(dòng)物生產(chǎn)率還可以配置為包括與生產(chǎn)有關(guān)的正和負(fù)輸出。例如，動(dòng)物生產(chǎn)率可以配置為表示作為支出(基于與清理有關(guān)的資金成本或者對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響)的有害氣體排放，其使總體的生產(chǎn)率降低。
與具體的動(dòng)物或者動(dòng)物的群體或者類型有關(guān)的信息可以包括但不限于物種、狀態(tài)、年齡、生產(chǎn)水平、工作、大小(例如，趨勢、指標(biāo)、周圍的變化等)、形態(tài)生物學(xué)(例如，腸)、體重構(gòu)成、外觀、基因型、產(chǎn)量構(gòu)成、微生物信息的采集、健康狀況、顏色等。與特定動(dòng)物有關(guān)的信息可以是與確定動(dòng)物生產(chǎn)率相關(guān)的任何類型的信息。
物種信息可以包括指明動(dòng)物的任何類型或者種類，諸如家畜、野生動(dòng)物、寵物、水生物種、人或者任何其他類型的生物有機(jī)體等。家畜可以包括但不限于豬、奶牛、牛、馬、綿羊、山羊以及家禽。野生動(dòng)物可以包括但不限于諸如鹿、麋鹿、野牛等反芻動(dòng)物、獵鳥、動(dòng)物園的動(dòng)物等。寵物可以包括但不限于狗、貓、鳥、嚙齒動(dòng)物、魚、蜥蜴等。水生物種可以包括但不限于蝦、魚(生產(chǎn))、青蛙、鱷魚、海龜、螃蟹、鰻、小龍蝦等，并且可以包括用于生產(chǎn)目的(例如食品)而培育的物種。
動(dòng)物狀況可以包括影響動(dòng)物的投入需求或者產(chǎn)量輸出的任何動(dòng)物的參考或者分類。例如，可以包括但不限于繁殖狀況(包括懷孕和產(chǎn)卵)、哺乳期狀況、健康狀況或者壓力水平、撫養(yǎng)狀況、肥胖狀況、營養(yǎng)不良或者限制喂養(yǎng)狀況、蛻皮狀況、基于季節(jié)的狀況、補(bǔ)償性生長、恢復(fù)或者復(fù)原狀況、營養(yǎng)狀況、工作或者運(yùn)動(dòng)或者競爭狀況等。動(dòng)物健康狀況或者壓力水平還可以包括多種子狀況，例如正常、受損、創(chuàng)傷后(例如，斷奶、與新的圍欄的配偶混養(yǎng)、出售、損傷、過渡到哺乳期等)、慢性病、急性病、免疫反應(yīng)以及環(huán)境壓力等。
動(dòng)物年齡可以包括實(shí)際年齡或者與年齡有關(guān)的生理狀況。生理狀況的實(shí)例可以包括發(fā)育狀況、包括周期的繁殖狀況(例如懷孕的階段和數(shù)量)、哺乳期狀況、生長狀況、撫養(yǎng)狀況、青春期狀況、老年期狀況等。
動(dòng)物工作(animal job)可以包括如上所述的生理狀況，例如懷孕、哺乳期、生長、產(chǎn)蛋等。動(dòng)物工作還可以包括動(dòng)物的日常工作或者實(shí)際工作，特別是關(guān)于犬科動(dòng)物和馬科動(dòng)物。動(dòng)物工作也可以包括動(dòng)物的活動(dòng)允許，例如是否一般限制動(dòng)物在牧場自由運(yùn)動(dòng)相對(duì)于允許動(dòng)物在牧場中自由運(yùn)動(dòng)，或者水產(chǎn)動(dòng)物經(jīng)受的不同水流(對(duì)于水產(chǎn)動(dòng)物)。
動(dòng)物大小可以包括動(dòng)物的實(shí)際體重、高度、長度、周長、體重指數(shù)、嘴的寬度等。動(dòng)物大小還可以包括動(dòng)物大小的近期變化，例如動(dòng)物是否經(jīng)歷體重減輕、體重增加、高度或者長度增加、周長變化等。
動(dòng)物形態(tài)學(xué)包括動(dòng)物展示的體形。例如，體形可以包括長的身體、短的身體、圓的身體等。動(dòng)物形態(tài)學(xué)還可以包括內(nèi)部器官組織變化的獨(dú)特測量(例如腸絨毛的長度、腸隱窩的深度)和/或其它器官的大小或者形狀。
動(dòng)物體重構(gòu)成可以包括多種構(gòu)成信息，例如脂肪酸分布、維生素E狀況、色素沉淀度、預(yù)測的體重構(gòu)成等。體重構(gòu)成一般是體重的任何特定成分(例如瘦的肌肉、水、脂肪等)的百分比或數(shù)量的表示。體重構(gòu)成還可以包括單個(gè)身體部位/部分的單獨(dú)表示構(gòu)成。例如，體重構(gòu)成可以包括可食用部分的構(gòu)成，例如腰部肉產(chǎn)量、胸部肉產(chǎn)量、尾部肉產(chǎn)量等。
動(dòng)物外觀可以包括動(dòng)物外觀的任何測量標(biāo)準(zhǔn)或者表示。例如，可以包括動(dòng)物皮毛的光澤度、動(dòng)物的色素沉淀、肌肉緊張、羽毛質(zhì)量等。
動(dòng)物基因型可以包括單個(gè)或者群體的基因組成的所有或者部分的任何表示。例如，動(dòng)物基因型可以包括與特定特征有關(guān)的DNA標(biāo)記、對(duì)DNA特定段的排序等。例如，基因型可以將基因能力分別限定為以特定速率生長瘦的組織或者限定為沉淀肌肉脂肪以增強(qiáng)瘦肉或者肥瘦相間的肉。另外，可以通過與基因型能力，例如牛奶生產(chǎn)、蛋白質(zhì)生長、工作等的先天能力，相聯(lián)系的特征的表型表現(xiàn)來限定基因型。
產(chǎn)量構(gòu)成可以包括動(dòng)物產(chǎn)生的產(chǎn)品的構(gòu)成。例如，產(chǎn)量構(gòu)成可以包括在家禽生產(chǎn)的蛋或者奶牛生產(chǎn)的牛奶中發(fā)現(xiàn)的營養(yǎng)水平、肉產(chǎn)品中的脂肪的數(shù)量、分布和/或構(gòu)成、肉產(chǎn)品的味道和感特征、構(gòu)成部分的比例之間的相互關(guān)系。
微生物和/或酶信息可以包括動(dòng)物內(nèi)或動(dòng)物的環(huán)境內(nèi)的當(dāng)前微生物種群。微生物和/或酶信息可以包括革蘭氏陽性或陰性菌或諸如需氧菌、厭氧微生物、沙門氏菌、大腸桿菌等其它分類的數(shù)量或比例的測量標(biāo)準(zhǔn)。酶信息可以包括在胃腸道內(nèi)產(chǎn)生的、胰腺產(chǎn)生的任何酶子類型或者激活狀態(tài)(例如蛋白酶、淀粉酶和/或脂肪酶)的當(dāng)前含量、數(shù)量和/或組成，例如胃腸道內(nèi)產(chǎn)生、胰腺產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶和/或脂肪酶、微生物種群產(chǎn)生的酶、各個(gè)年齡的微生物群落的關(guān)系等。微生物和/或酶信息還可以包括關(guān)于當(dāng)前和/或建議的微生物群落表示的潛在營養(yǎng)生物量的信息，這些微生物群落可以用作一些物種(例如反芻動(dòng)物、水產(chǎn)物種等)的飼料來源?？梢允褂帽绢I(lǐng)域公知的多種技術(shù)中的任意一種(例如cpn60)或者其它分子微生物方法和動(dòng)物系統(tǒng)或子系統(tǒng)的試管內(nèi)模擬來監(jiān)控微生物和/或酶環(huán)境。
關(guān)于動(dòng)物或者動(dòng)物群體的環(huán)境的動(dòng)物信息可以包括但不限于特別涉及環(huán)境的因素、涉及動(dòng)物生產(chǎn)設(shè)施的因素等。動(dòng)物環(huán)境可以包括不與動(dòng)物有關(guān)的任何因素，這些因素對(duì)動(dòng)物或者動(dòng)物群體的生產(chǎn)率具有影響。
涉及環(huán)境的動(dòng)物信息輸入的實(shí)例可以包括周圍溫度、風(fēng)速或通風(fēng)、日光曝光的光周期或數(shù)量、光強(qiáng)度、光波長、光循環(huán)、適應(yīng)氣候、季節(jié)影響、濕度、空氣質(zhì)量、水的質(zhì)量、水的流速、水的鹽度、水的硬度、水的堿度、水的酸度、通風(fēng)速率、系統(tǒng)基礎(chǔ)(system substrate)、過濾器表面面積、過濾負(fù)載性能、氨的水平、地理位置、泥漿評(píng)價(jià)等。環(huán)境信息還可以包括關(guān)于含有動(dòng)物或者多個(gè)動(dòng)物的系統(tǒng)的具體信息，例如系統(tǒng)大小(以平方米表示的大小，以平方厘米、公頃、英畝、體積等表示的大小)、系統(tǒng)類型(圍欄、籠子等)、例如通過撒石灰、耙地等進(jìn)行的系統(tǒng)準(zhǔn)備、通風(fēng)率、系統(tǒng)類型等。盡管一些環(huán)境因素超出了生產(chǎn)者的控制范圍之外，但是生產(chǎn)者通?？梢孕拚蛘哒{(diào)節(jié)這些因素。例如，生產(chǎn)者可以通過關(guān)閉通風(fēng)孔減少通風(fēng)、通過包括加熱器或者甚至將特定動(dòng)物的生產(chǎn)操作重新布置或者移動(dòng)到到更好的氣候來升高周圍溫度以增加生產(chǎn)率。根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，水產(chǎn)生產(chǎn)者可以通過改變對(duì)環(huán)境中的動(dòng)物的飼料設(shè)計(jì)或者喂養(yǎng)計(jì)劃來改進(jìn)水產(chǎn)環(huán)境的營養(yǎng)輸入。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以使用環(huán)境評(píng)估系統(tǒng)(EAS)計(jì)算對(duì)動(dòng)物的熱影響估計(jì)并提供對(duì)動(dòng)物當(dāng)前環(huán)境的測量結(jié)果來自動(dòng)生成涉及環(huán)境的動(dòng)物信息輸入。
涉及生產(chǎn)設(shè)施的動(dòng)物信息輸入的實(shí)例可以包括動(dòng)物密度、動(dòng)物種群的相互作用、飼喂器類型、飼喂器系統(tǒng)、飼喂器定時(shí)和分配、病原體負(fù)荷、養(yǎng)殖類型、限制類型、羽毛、照明強(qiáng)度、照明時(shí)間模式等。生產(chǎn)設(shè)施的動(dòng)物信息輸入可以由生產(chǎn)者修改以增加生產(chǎn)率或者致力于其它生產(chǎn)目標(biāo)。例如，生產(chǎn)者可以建造額外的設(shè)施來減小種群密度、獲得額外或者不同類型的喂養(yǎng)系統(tǒng)、修改限制類型等。
關(guān)于經(jīng)濟(jì)因素的動(dòng)物信息輸入可以包括但不限于動(dòng)物市場信息。動(dòng)物市場信息可以包括但不限于產(chǎn)品的歷史、當(dāng)前和/或預(yù)測價(jià)格、市場時(shí)機(jī)信息、地域性市場信息、產(chǎn)品市場類型(例如，活的或者已屠宰的)等。
動(dòng)物信息輸入還可以包括不容易分類為單獨(dú)組的多種輸入的任意一種。實(shí)例可以包括動(dòng)物的期望產(chǎn)量(例如，牛奶產(chǎn)量、產(chǎn)品構(gòu)成、身體構(gòu)成等)、用戶定義的需求、風(fēng)險(xiǎn)容忍度、動(dòng)物混養(yǎng)(例如混養(yǎng)不同的動(dòng)物)、動(dòng)物分組的變化等、買方或者市場需求(例如安格斯牛肉、帕爾馬火腿、用于特定奶酪的牛奶、用于金槍魚的等級(jí)等)、期望和/或目標(biāo)生長曲線、存活率、期望的收獲日期等。
如下面參照?qǐng)D2所述，上述動(dòng)物信息輸入可以包括通過用戶界面直接從用戶或者操作人員接收的信息?；蛘?，可以從數(shù)據(jù)庫或者其它信息源檢索動(dòng)物信息輸入或者輸入的一部分。
此外，一些輸入可以是基于一個(gè)或者多個(gè)其它輸入或者值計(jì)算的相關(guān)輸入。例如，動(dòng)物的壓力水平可以基于種群密度、近期體重減輕、周圍溫度、諸如葡萄糖或者皮質(zhì)醇水平的新陳代謝指標(biāo)等進(jìn)行確定或者估計(jì)。每個(gè)計(jì)算值可以包括使用戶能夠手工替換計(jì)算值的選項(xiàng)。類似地，免疫狀況可以根據(jù)年齡、營養(yǎng)類型和輸入水平、微生物挑戰(zhàn)攻擊、提供母體被動(dòng)免疫等。
此外，每個(gè)動(dòng)物信息輸入可以包括與該輸入有關(guān)的多種信息。例如，每個(gè)動(dòng)物信息輸入可以包括一個(gè)或多個(gè)基于該動(dòng)物信息輸入的內(nèi)容的子字段。例如，在提供動(dòng)物所處壓力狀態(tài)的指示的情況下，可以接收指示壓力的本質(zhì)和嚴(yán)重性的子字段。
根據(jù)示例性實(shí)施例，動(dòng)物信息輸入包括將任何動(dòng)物信息輸入指定為可變輸入的能力?？勺冚斎肟梢允怯脩艟哂行薷幕蛘呖刂颇芰Φ娜魏屋斎搿＠?，用戶可以基于通過諸如加熱、冷卻、通風(fēng)等多種方法來改變周圍溫度的能力將周圍溫度指定為可變輸入。根據(jù)可選實(shí)施例，如下面參照?qǐng)D2進(jìn)行的進(jìn)一步討論那樣，可以將系統(tǒng)100配置為自動(dòng)推薦特定的動(dòng)物信息輸入作為可變輸入，這基于它們對(duì)生產(chǎn)率的影響或者滿足優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。
指定可變輸入可以要求提交附加信息，例如改變可變輸入的成本和/或利益、用于優(yōu)化測試的推薦的變化程度等。或者，附加信息可以存儲(chǔ)在系統(tǒng)100或者相關(guān)數(shù)據(jù)庫內(nèi)并且可以從系統(tǒng)100或者相關(guān)數(shù)據(jù)庫內(nèi)檢索。
動(dòng)物信息輸入還可以包括目標(biāo)值以及當(dāng)前值。目標(biāo)值可以包括動(dòng)物生產(chǎn)率的期望水平或者動(dòng)物生產(chǎn)率的一些方面。例如，生產(chǎn)者可能希望將家禽產(chǎn)蛋的特定營養(yǎng)水平作為目標(biāo)。因此，生產(chǎn)者可以輸入當(dāng)前所產(chǎn)蛋的當(dāng)前營養(yǎng)水平以及該蛋的目標(biāo)營養(yǎng)值。根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，池塘中的蝦的當(dāng)前大小分配對(duì)潛在大小分配。如下所述，系統(tǒng)100可以利用目標(biāo)值和當(dāng)前值來改變動(dòng)物飼料配方或者改變可變輸入。此外，可以將目標(biāo)值看作是優(yōu)化問題的等式約束條件和/或不等式約束條件。
下面的表1列出了可以作為輸入提供給動(dòng)物生產(chǎn)優(yōu)化系統(tǒng)100的示例性動(dòng)物信息輸入。該潛在動(dòng)物信息輸入列表是示例性的而非排他性的。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以將所列動(dòng)物信息輸入的任何一個(gè)或者多個(gè)指定為可變輸入。
表1一般特點(diǎn)

豬的特點(diǎn)

成年公豬

整理工

環(huán)境的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)


外觀的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

肉/肥肉質(zhì)量的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

健康的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)


牛奶的特點(diǎn)母牛的生殖能力

哺乳期

環(huán)境的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)


外觀的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

牛奶質(zhì)量的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

健康的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)


寵物和馬的特性

牛肉特點(diǎn)

家禽的特點(diǎn)


水產(chǎn)動(dòng)物的特點(diǎn)


水產(chǎn)環(huán)境的特點(diǎn)

現(xiàn)在返回系統(tǒng)100的部件，如下面進(jìn)一步參照?qǐng)D2所述，管理器200可以是配置為管理系統(tǒng)100內(nèi)的數(shù)據(jù)處理功能以產(chǎn)生優(yōu)化信息的任何類型的系統(tǒng)。如下面進(jìn)一步參照?qǐng)D3所述，模擬器300可以是配置為接收動(dòng)物信息或者動(dòng)物配方數(shù)據(jù)、對(duì)所接收的信息應(yīng)用一種或者多種模型并產(chǎn)生諸如動(dòng)物需求、動(dòng)物性能預(yù)測、環(huán)境性能預(yù)測和/或經(jīng)濟(jì)性能預(yù)測等性能預(yù)測的任何類型的系統(tǒng)。配料引擎400可以是配置為接收配料列表并產(chǎn)生針對(duì)包括營養(yǎng)和其它信息的配料中的每一種的配料分布信息的任何種類的系統(tǒng)。如下面進(jìn)一步參照?qǐng)D4所述，配方設(shè)計(jì)器500可以是配置為接收動(dòng)物需求預(yù)測和配料分布信息并產(chǎn)生動(dòng)物配方數(shù)據(jù)的任何類型的系統(tǒng)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，所示出的是說明根據(jù)示例性實(shí)施例的動(dòng)物生產(chǎn)優(yōu)化系統(tǒng)100的企業(yè)管理器200的總體框圖。企業(yè)管理器200包括用戶界面210和優(yōu)化引擎230?？梢詫⑵髽I(yè)管理器200配置為具有下述功能的任何類型的系統(tǒng)通過用戶界面210接收動(dòng)物信息輸入；將該信息提交給模擬器300以生成至少一個(gè)動(dòng)物需求；將所述至少一個(gè)動(dòng)物需求提交給配方設(shè)計(jì)器500以生成給定動(dòng)物需求的最小成本的動(dòng)物喂養(yǎng)配方；將所優(yōu)化的配方提交給模擬器300以生成性能預(yù)測并利用優(yōu)化引擎230生成一個(gè)或者多個(gè)可變輸入的優(yōu)化值。
根據(jù)可選實(shí)施例，可以通過系統(tǒng)100的不同部件執(zhí)行優(yōu)化或者優(yōu)化的一部分。例如，或者可以由模擬器300執(zhí)行本文所述的關(guān)于管理器200的優(yōu)化。此外，可以由配方設(shè)計(jì)器500執(zhí)行動(dòng)物飼料配方的優(yōu)化。
企業(yè)管理器200可以包括或者連接到一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫配置為自動(dòng)提供動(dòng)物信息輸入或者提供基于動(dòng)物信息輸入的附加信息。例如，在用戶已經(jīng)請(qǐng)求牛奶生產(chǎn)操作的優(yōu)化信息的情況下，企業(yè)管理器200可以配置為自動(dòng)檢索關(guān)于用戶牛奶操作的存儲(chǔ)信息并且還從外部數(shù)據(jù)庫或源下載所有相關(guān)市場價(jià)格或者其它相關(guān)信息，其中所存儲(chǔ)的信息事先記錄在內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中。
用戶界面210可以是配置為使用戶能夠提供輸入并從系統(tǒng)100接收輸出的任何類型的界面。根據(jù)示例性實(shí)施例，用戶界面210可以實(shí)現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)瀏覽應(yīng)用程序內(nèi)的基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序。例如，用戶界面210可以實(shí)現(xiàn)為網(wǎng)頁，該網(wǎng)頁包括多個(gè)配置為接收來自用戶的動(dòng)物信息輸入的多個(gè)輸入字段。輸入字段可以使用多種標(biāo)準(zhǔn)輸入字段類型來實(shí)現(xiàn)，例如下拉式菜單、文本輸入字段、可選擇鏈接等。用戶界面210可以實(shí)現(xiàn)為單個(gè)界面或者多個(gè)界面，其基于用戶提供的輸入是可以導(dǎo)航的。或者，用戶界面210可以使用基于電子數(shù)據(jù)表的界面、定制的圖形用戶界面等來實(shí)現(xiàn)。
用戶界面210可以基于動(dòng)物信息輸入和數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行定制。例如，在用戶限定動(dòng)物的具體物種的情況下，企業(yè)管理器200可以配置為如此定制用戶界面210，使得只顯示與該具體的動(dòng)物物種相關(guān)的輸入字段。此外，企業(yè)管理器200可以配置為以從數(shù)據(jù)庫檢索的信息自動(dòng)填充一些輸入字段。該信息可以包括內(nèi)部信息或者外部信息，內(nèi)部信息例如是所存儲(chǔ)的針對(duì)特定用戶的種群信息，而外面信息例如是關(guān)于如上所述的特定物種的當(dāng)前市場價(jià)格。
優(yōu)化引擎230可以是企業(yè)管理器200內(nèi)的進(jìn)程或者系統(tǒng)，配置為接收數(shù)據(jù)輸入并基于該數(shù)據(jù)輸入和至少一個(gè)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)來生成優(yōu)化信息。根據(jù)示例性實(shí)施例，優(yōu)化引擎230可以配置為結(jié)合模擬器300操作以解決一個(gè)或多個(gè)性能預(yù)測并計(jì)算性能預(yù)測的靈敏度。計(jì)算性能預(yù)測的靈敏度可以包括確定對(duì)總的生產(chǎn)率或者優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的其它滿足產(chǎn)生最大影響的動(dòng)物信息輸入或者可變輸入。優(yōu)化引擎230還可以配置為基于靈敏度分析來提供動(dòng)物信息輸入或者可變輸入的優(yōu)化值。優(yōu)化可以包括對(duì)生產(chǎn)率或者根據(jù)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的一些其它測量標(biāo)準(zhǔn)的任何改進(jìn)。下面將參照?qǐng)D5進(jìn)一步討論產(chǎn)生優(yōu)化值的過程和步驟。
優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)可以包括任何標(biāo)準(zhǔn)、目標(biāo)或者當(dāng)前用戶期望的目標(biāo)或者平穩(wěn)目的的組合。在優(yōu)選實(shí)施例中，優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)使生產(chǎn)率最大化。生產(chǎn)率最大化可以包括使諸如總產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)速度、動(dòng)物存活率等與生長率有關(guān)的單個(gè)或者多個(gè)因素最大化。最大化生產(chǎn)率還可以包括使諸如成本、有害廢物等與生產(chǎn)率有關(guān)的負(fù)面值最小化?？蛇x的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)可以包括利益率、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品特點(diǎn)、飼料轉(zhuǎn)化率、存活率、生長率、生物量/單位空間、生物量/飼料成本、成本/生產(chǎn)日、周期/年等?；蛘撸瑑?yōu)化標(biāo)準(zhǔn)可以包括根據(jù)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行最小化。例如，期望使動(dòng)物排泄物的氮或者磷的含量最小化。
優(yōu)化引擎230可以配置為執(zhí)行其自身的用于應(yīng)用程序的優(yōu)化代碼，其中來自配方設(shè)計(jì)器500的飼料配料信息與在模擬器300中計(jì)算的其它信息和/或預(yù)測結(jié)合?？梢允褂没谔荻鹊姆椒ɑ蛘吒鼉?yōu)選使用諸如Nelder-Mead或者Torczon算法等單純形法來解決協(xié)調(diào)幾個(gè)獨(dú)立計(jì)算引擎的優(yōu)化問題(稱為多種學(xué)科的優(yōu)化)。優(yōu)選地，優(yōu)化引擎230可以配置為執(zhí)行基于梯度的方法和單純形法的定制組合，其中所述基于梯度的方法用于優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)平穩(wěn)地于其相關(guān)的變量(提供給模擬器300的決策變量)，所述單純形法用于目標(biāo)函數(shù)對(duì)于其具有干擾或不連續(xù)的相關(guān)性的變量(提供給配方設(shè)計(jì)器500的飲食需求)?；蛘?，可以應(yīng)用其它優(yōu)化方法，包括但不限于基于偽梯度的方法、隨機(jī)方法等。
可以還將企業(yè)管理器200配置為安排優(yōu)化結(jié)果并且通過用戶界面210提供該結(jié)果作為輸出?？梢蕴峁┰摻Y(jié)果作為可變輸入的推薦優(yōu)化值。該結(jié)果還可以包括附加的動(dòng)物信息輸入的推薦值，這與該信息是否被指定為可變輸入無關(guān)。該結(jié)果還可以包括實(shí)現(xiàn)可變輸入的優(yōu)化值的影響的預(yù)測。
可以將企業(yè)管理器200配置為執(zhí)行Monte Carlo法，其中從一組模型參數(shù)的分布中提取特定組的值以解出可變輸入的優(yōu)化值?？梢远啻沃貜?fù)該過程，建立優(yōu)化解的分布?；趦?yōu)化的類型，可以使用企業(yè)管理器200來選擇最可能提供優(yōu)化解的值或者給出足以滿足目標(biāo)的置信度的值。例如，可以選擇簡單的優(yōu)化，其提供使特定動(dòng)物的平均日增重最大化的凈能量水平。Monte Carlo模擬可以提供包括各種凈能量水平的需求分布并且生產(chǎn)者可以選擇最可能使平均日增重最大化的凈能量水平。
還可以將企業(yè)管理器200配置為基于應(yīng)用的可變輸入的最優(yōu)化值的應(yīng)用接收實(shí)際世界的經(jīng)驗(yàn)反饋。經(jīng)驗(yàn)反饋可以用于調(diào)節(jié)可變輸入，從而進(jìn)一步優(yōu)化動(dòng)物生長系統(tǒng)。經(jīng)驗(yàn)反饋還可以比作與性能預(yù)測相比以跟蹤該預(yù)測的精度準(zhǔn)確度?？梢允褂弥T如自動(dòng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)的手動(dòng)輸入等多種方法中的任意方法來提供經(jīng)驗(yàn)反饋。
此外，可以將企業(yè)管理器200配置為能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。如下面參照?qǐng)D5所述，在設(shè)定例如飼料配方的初始控制動(dòng)作后，可以監(jiān)控動(dòng)物反映并將其與預(yù)測比較。如果動(dòng)物反映遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離預(yù)測，則可以提供新的控制動(dòng)作，例如飼料配方。例如，如果該性能開始超過預(yù)測，則可以通過切換到較低成本的飼料配方、不同的水流速等來恢復(fù)一些值。如果性能落后于預(yù)測，則切換到較高值的飼料配方，這可以有助于確保滿足最終的產(chǎn)品目標(biāo)。盡管以上參照飼料配方對(duì)控制操作進(jìn)行了說明，但是控制操作可以針對(duì)任何控制變量，例如水的流速、進(jìn)食率。類似地，例如可以通過增加或者降低流速等來調(diào)節(jié)該控制變量。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，所示出的是說明根據(jù)示例性實(shí)施例的模擬器300的總體框圖。模擬器300包括需求引擎310、動(dòng)物性能模擬器320、環(huán)境性能模擬器330、以及經(jīng)濟(jì)性能模擬器340。通常，模擬器300可以是配置為對(duì)輸入數(shù)據(jù)應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)模型以產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)的任何進(jìn)程或者系統(tǒng)。數(shù)據(jù)輸出可以包括任何類型的預(yù)測或者確定值，例如動(dòng)物需求和/或性能預(yù)測，包括動(dòng)物性能預(yù)測、經(jīng)濟(jì)性能預(yù)測、環(huán)境性能預(yù)測等。
具體地，將模擬器300配置為從企業(yè)管理器200接收動(dòng)物信息輸入，使用需求引擎310和動(dòng)物需求模型對(duì)該信息進(jìn)行處理以產(chǎn)生一組動(dòng)物需求。此外，模擬器300可以配置為從企業(yè)管理器200接收飼料配方數(shù)據(jù)并使用動(dòng)物性能模擬器320、環(huán)境性能模擬器330、經(jīng)濟(jì)性能模擬器340的任意組合對(duì)該飼料配方數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以產(chǎn)生至少一個(gè)性能預(yù)測。
模擬器300使用動(dòng)物需求模型將輸入值轉(zhuǎn)換成一個(gè)或者多個(gè)輸出，該動(dòng)物需求模型可以包括方程系統(tǒng)，當(dāng)解該方程時(shí)，使諸如動(dòng)物大小等輸入與諸如蛋白質(zhì)需求等動(dòng)物需求或者諸如空間分配、飼料分配等系統(tǒng)需求相關(guān)聯(lián)。不需要用于該模型的具體數(shù)學(xué)形式，選擇針對(duì)每一個(gè)應(yīng)用類型最恰當(dāng)?shù)哪Ｐ?。一個(gè)實(shí)例是國家研究委員會(huì)(NRC)開發(fā)的模型，其包括提供基于經(jīng)驗(yàn)關(guān)系的營養(yǎng)需求的代數(shù)方程。另一個(gè)實(shí)例是MOLLY，其是由加州大學(xué)戴維斯分校的R.L.Baldwin教授開發(fā)的哺乳期奶牛性能的基于可變新陳代謝的模型。模型可以包括一組明確的常微分方程和一組取決于該微分變量的代數(shù)方程。非常普通的模型可以包括完全隱式、成對(duì)的偏微分、常微分和代數(shù)方程組，這將在混合離散-連續(xù)模擬中解出。
可以將模型配置為與模擬器300有關(guān)的功能性不相關(guān)。不相關(guān)使模型和數(shù)解算法能夠單獨(dú)地并且通過不同的組來進(jìn)行改進(jìn)。
優(yōu)選地，模擬器300可以實(shí)現(xiàn)為基于方程的進(jìn)程模擬程序包，以便對(duì)系統(tǒng)100內(nèi)的多種模型進(jìn)行求解?；诜匠痰哪M器從模型中提取數(shù)解算法。該提取使模型開發(fā)能夠獨(dú)立于數(shù)值算法開發(fā)。該提取還使單個(gè)模型能夠應(yīng)用在各種不同的計(jì)算(穩(wěn)態(tài)模擬、動(dòng)態(tài)模擬、優(yōu)化、參數(shù)估計(jì)等)中?？梢詫⒛M器配置為利用用于諸如靈敏度計(jì)算等任務(wù)的方程的形式和結(jié)構(gòu)。與將模型開發(fā)為定制計(jì)算機(jī)代碼的單元時(shí)的可能配置相比，該配置使一些計(jì)算能夠更加健壯和/或有效地進(jìn)行?；诜匠痰倪M(jìn)程模擬程序包是配置為直接與構(gòu)成模型的方程相互作用的軟件。這種模擬器一般解析模型方程并在存儲(chǔ)器中建立方程系統(tǒng)的表示。該模擬器使用該表示有效地執(zhí)行所要求的計(jì)算，無論其是穩(wěn)態(tài)模擬、動(dòng)態(tài)模擬、優(yōu)化等?；诜匠痰倪M(jìn)程模擬程序包還允許包括更容易寫作程序和數(shù)學(xué)方程的組合的計(jì)算。實(shí)例可以包括大數(shù)據(jù)表中的插值，調(diào)用以編譯代碼發(fā)布的專有計(jì)算程序等，方程對(duì)于該編譯代碼是不可用的。當(dāng)開發(fā)出更新、更好的求解算法時(shí)，在不需要對(duì)模型進(jìn)行任何改變的情況下，可以將這些算法并入到模擬器300中，該模型由模擬器300配置求解。
根據(jù)示例性實(shí)施例，模擬器300可以是進(jìn)程模擬器。進(jìn)程模擬器一般包括多種求解算法，例如反向模式自動(dòng)微分、用于可變靈敏度的交錯(cuò)校正法、自動(dòng)模型指數(shù)減少、健壯的牛頓迭代法(用于通過數(shù)量不夠的初始值求解非線性系統(tǒng))、可變系統(tǒng)的無誤差縮放以及用于定位狀態(tài)事件的區(qū)間算術(shù)方法。進(jìn)程模擬器利用用于線性系統(tǒng)的直接求解的稀疏線性代數(shù)程序。該稀疏線性代數(shù)程序可以在沒有迭代的情況下有效地求解非常大的系統(tǒng)(幾十萬個(gè)方程)。進(jìn)程模擬器還提供特別強(qiáng)的一組優(yōu)化能力，包括非凸混合整數(shù)非線性問題(MINLP)和全局變量優(yōu)化。這些能力使模擬器300能夠直接使用模型求解優(yōu)化問題。特別地，交錯(cuò)校正算法對(duì)于靈敏度計(jì)算是特別有效的方法，這經(jīng)常是全局優(yōu)化計(jì)算中的瓶頸。
模擬器300所求解的用于優(yōu)化的可變輸入可以包括固定和時(shí)變參數(shù)。時(shí)變參數(shù)一般表示為使用特定插值方法在特定時(shí)間的一組值所給定的分布，例如分段常數(shù)、分段線性、貝塞爾樣條等。
模擬器300和相關(guān)模型可以配置并構(gòu)建為便于周期更新。根據(jù)示例性實(shí)施例，模擬器300和相關(guān)模型可以實(shí)施為動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL)。有利地，可以容易地輸出DLL但不能以任何結(jié)構(gòu)方式來觀察或者修正它。
可以將需求引擎310配置為如下的任何系統(tǒng)或者進(jìn)程接收動(dòng)物信息輸入并通過將一個(gè)或多個(gè)需求模型應(yīng)用到一組動(dòng)物信息輸入來生成所述動(dòng)物需求。需求模型可以是基于多種輸入組中的任意一種的潛在輸出的任何預(yù)測。該方法可以與使牛奶產(chǎn)量與動(dòng)物飼料中的凈能量相關(guān)聯(lián)的相關(guān)性一樣簡單或者與計(jì)算營養(yǎng)需求以使蝦水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)率最大化的可變模型一樣復(fù)雜。需求引擎310可以配置為基于動(dòng)物信息輸入從多個(gè)模型中進(jìn)行選擇。例如，需求引擎310可以包括用于豬需求、奶制品需求、成對(duì)動(dòng)物需求、馬需求、牛肉需求、普通需求、家禽需求、水產(chǎn)動(dòng)物需求等的模型。此外，每個(gè)模型可以基于諸如發(fā)育階段、壓力水平等附加分類與多個(gè)模型有關(guān)。
需求引擎310所產(chǎn)生的動(dòng)物需求可以包括用于特定動(dòng)物或者動(dòng)物群體的營養(yǎng)要求列表。動(dòng)物需求可以是將被提供給動(dòng)物或者動(dòng)物群體的全面飲食的說明。還可以以一組營養(yǎng)參數(shù)(“養(yǎng)分”)來定義動(dòng)物需求。養(yǎng)分和/或營養(yǎng)參數(shù)可以包括那些一般被稱為養(yǎng)分以及配料組、微生物測量值、健康指數(shù)、多種配料之間的關(guān)系等的術(shù)語。取決于系統(tǒng)100的復(fù)雜程度，動(dòng)物需求可以包括相對(duì)小或者較大的養(yǎng)分集合。此外，動(dòng)物需求的集合可以包括任何特定養(yǎng)分、養(yǎng)分的組合和/或具體配料的量的約束或限制。有利地，在例如已經(jīng)確定更高水平的特定養(yǎng)分或者養(yǎng)分的組合可能對(duì)所喂養(yǎng)的動(dòng)物的健康造成風(fēng)險(xiǎn)的情況下，約束或者限制是有益的。此外，可以基于諸如濕度含量、適口性等附加標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)行約束。約束可以是最小值或者最大值并且可以施加到作為整體的動(dòng)物需求、任何單個(gè)配料或者任何組合配料上。盡管已經(jīng)在養(yǎng)分的范圍內(nèi)對(duì)此進(jìn)行了說明，但是動(dòng)物需求可以包括任何與動(dòng)物有關(guān)的需求，例如空間需求、取暖需求等。
另外，可以產(chǎn)生限定可接受營養(yǎng)水平的范圍的動(dòng)物需求。有利地，如下面參照?qǐng)D3進(jìn)行的進(jìn)一步說明，利用營養(yǎng)范圍允許在動(dòng)物飼料配方設(shè)計(jì)期間具有更大的靈活性。
需求引擎310還可以配置為說明變化的營養(yǎng)消化率。例如，一些營養(yǎng)的消化率取決于攝取量。例如，其中動(dòng)物攝取食物中的一定數(shù)量的磷，動(dòng)物所利用的百分比可能關(guān)于所攝取的數(shù)量降低。動(dòng)物的消化道可能只能利用特定量的磷而剩余部分將通過動(dòng)物而排出。因此，在達(dá)到特定水平后，磷利用率可以與動(dòng)物飼料中的磷的數(shù)量成反比關(guān)系。消化率還可以取決于是否存在其它營養(yǎng)、微生物和/或酶、加工效果(例如膠凝、用于延遲消化的覆蓋等)、動(dòng)物生產(chǎn)或者生命階段、先前的營養(yǎng)水平等。模擬器300可以配置為說明這些效果。例如，可以將模擬器300配置為基于另一種特定營養(yǎng)添加劑來調(diào)節(jié)特定營養(yǎng)的需求。
需求引擎310還可以配置為說明動(dòng)物的變化消化。動(dòng)物信息輸入可以包括指示動(dòng)物的健康、動(dòng)物的壓力水平、動(dòng)物的生殖狀態(tài)、喂養(yǎng)動(dòng)物的方法等的信息，因?yàn)槠溆绊憚?dòng)物的攝取和消化。基于免疫狀況的改變可能引起由于啟用保護(hù)系統(tǒng)而增加喂養(yǎng)成本，同時(shí)減少主動(dòng)的營養(yǎng)攝入。例如，動(dòng)物的壓力水平可以降低動(dòng)物的總飼料攝入量，同時(shí)內(nèi)臟健康可以增加或者降低排泄率。根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，動(dòng)物的微生物分布的改變可以表示營養(yǎng)消化從酶消化到細(xì)菌發(fā)酵的的轉(zhuǎn)變。
下面的表2包括營養(yǎng)的示例性列表，該營養(yǎng)可以包括在動(dòng)物需求中。根據(jù)示例性實(shí)施例，在動(dòng)物需求中，每一所列的營養(yǎng)可以與值、百分比、范圍或者其它量的測量有關(guān)?？梢曰谥T如動(dòng)物類型、動(dòng)物健康、營養(yǎng)利用率等多種因素中的任意一種來定制該營養(yǎng)列表，以便包括更多、更少或者不同的營養(yǎng)。
表2適于生成動(dòng)物需求的養(yǎng)分


可以將需求引擎310配置為基于一個(gè)或者多個(gè)需求標(biāo)準(zhǔn)來生成動(dòng)物需求。需求標(biāo)準(zhǔn)可以用于限定目標(biāo)，所產(chǎn)生的需求應(yīng)該用于該目標(biāo)。例如，示例性的需求標(biāo)準(zhǔn)可以包括經(jīng)濟(jì)約束，例如使產(chǎn)量最大化、減慢增長以適應(yīng)市場、或者以較低的投入成本生產(chǎn)動(dòng)物。動(dòng)物需求可以用于產(chǎn)生針對(duì)動(dòng)物的動(dòng)物飼料配方。因此，動(dòng)物需求可以用作動(dòng)物飼料配方輸入。
可以將需求引擎310配置為基于一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)營養(yǎng)利用模型來生成動(dòng)物需求。動(dòng)態(tài)營養(yǎng)利用可以包括動(dòng)物飼料所攝取營養(yǎng)量的模型，基于在動(dòng)物信息輸入中所接收的諸如動(dòng)物健康、喂養(yǎng)方法、飼料形式(飼料漿、壓縮飼料、擠壓物、顆粒大小)、飼料的水穩(wěn)定性、未吃的食物、水溫和其對(duì)酶水平的影響等信息由動(dòng)物來利用所述營養(yǎng)。營養(yǎng)利用可以還取決于是否存在其它營養(yǎng)添加劑、微生物和/或酶、處理效果(例如，膠凝、用于延遲吸收的涂層等)、動(dòng)物生長或者生命階段、先前的營養(yǎng)水平等。
模擬器300可以配置為說明這些效果。例如，模擬器300可以配置為將限定在動(dòng)物飼料配方輸入中的特定營養(yǎng)的水平從基于動(dòng)物需求而確定的水平調(diào)節(jié)到基于另一種特定營養(yǎng)是否存在的另一水平。將上面的實(shí)例用于磷，動(dòng)物所利用的磷的數(shù)量可能還受到動(dòng)物食物中的其它營養(yǎng)的影響。例如，動(dòng)物的消化道中存在的特定微生物(自然存在或者作為營養(yǎng)添加的)可以實(shí)際上將磷利用增加到超出正常發(fā)生的水平并且降低進(jìn)入動(dòng)物的廢液中的量。
因此，動(dòng)物飼料配方輸入可以基于營養(yǎng)利用模型來修改。然而，該動(dòng)物飼料配方的變化可能影響包括剛才修改的動(dòng)物飼料配方的動(dòng)物料配配方。因此，補(bǔ)償營養(yǎng)利用模型可能需要不斷地更新值的迭代計(jì)算以達(dá)到預(yù)定容限內(nèi)的最終值。
需求引擎310還可以配置為說明動(dòng)物消化和利用營養(yǎng)的變化。動(dòng)物信息輸入可以包括表示動(dòng)物的健康、動(dòng)物的壓力水平、動(dòng)物的生殖狀況、喂養(yǎng)動(dòng)物的方法等信息，因?yàn)槠溆绊憚?dòng)物的攝取和消化。例如，動(dòng)物的壓力水平可以減少動(dòng)物的總飼料攝入量，而內(nèi)臟健康可以增加或者降低排便率。或者，壓力水平可以改變動(dòng)物的實(shí)際新陳代謝。例如，動(dòng)物的新陳代謝可以被引起壓力的可的松釋放而改變。其它示例性新陳代謝調(diào)節(jié)劑可以包括前列腺素和其他促炎性細(xì)胞因子的免疫系統(tǒng)級(jí)聯(lián)放大(cascades)、白細(xì)胞、抗體和其它免疫細(xì)胞和物質(zhì)、增長促進(jìn)移植物入以及腎上腺素的飼料添加劑。這些反應(yīng)改變了消化的部位和程度、改變了營養(yǎng)攝取并且將消化的營養(yǎng)推向更加分解代謝的狀況。
動(dòng)物性能模擬器320可以是包括多個(gè)模型的進(jìn)程或者系統(tǒng)，其中所述模型類似于上面關(guān)于需求引擎310所述的模型。在動(dòng)物性能模擬器320中所利用的模型通過企業(yè)管理器200從配方設(shè)計(jì)器300接收動(dòng)物飼料配方和動(dòng)物信息輸入，并將該模型應(yīng)用到飼料配方以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)動(dòng)物性能預(yù)測。該動(dòng)物性能預(yù)測可以是給定動(dòng)物飼料配方輸入和其它輸入變量所產(chǎn)生的動(dòng)物生產(chǎn)率的任何預(yù)測值。
環(huán)境性能模擬器330可以是包括多個(gè)模型的進(jìn)程或者系統(tǒng)，其中所述模型類似于上面關(guān)于需求引擎310所述的模型。在環(huán)境性能模擬器330中所利用的模型通過企業(yè)管理器200從配方設(shè)計(jì)器300接收動(dòng)物飼料配方，并將該模型應(yīng)用到飼料配方和動(dòng)物信息輸入以產(chǎn)生基于環(huán)境因素的性能預(yù)測。環(huán)境性能預(yù)測可以是對(duì)給定動(dòng)物飼料配方輸入、動(dòng)物信息輸入和環(huán)境因素所產(chǎn)生的性能的任何預(yù)測。
經(jīng)濟(jì)性能模擬器340可以是包括多個(gè)模型的進(jìn)程或者系統(tǒng)，其中所書模型類似于上面關(guān)于需求引擎310所述的模型。在經(jīng)濟(jì)性能模擬器340中所利用的模型通過企業(yè)管理器200從配方設(shè)計(jì)器300接收動(dòng)物飼料配方，并將該模型應(yīng)用到飼料配方和動(dòng)物信息輸入以產(chǎn)生基于經(jīng)濟(jì)因素的性能預(yù)測。經(jīng)濟(jì)性能預(yù)測可以是對(duì)給定動(dòng)物飼料配方輸入、動(dòng)物信息輸入和經(jīng)濟(jì)因素所產(chǎn)生的性能的任何預(yù)測。
性能預(yù)測可以包括與基于所提供的設(shè)定輸入產(chǎn)生的輸出有關(guān)的各種信息。例如，性能預(yù)測可以包括與具體動(dòng)物的性能(例如動(dòng)物所產(chǎn)生的輸出)有關(guān)的信息。輸出可以包括例如動(dòng)物所產(chǎn)蛋的營養(yǎng)含量、關(guān)于動(dòng)物所產(chǎn)肉的質(zhì)量、動(dòng)物產(chǎn)生的廢物含量、動(dòng)物對(duì)環(huán)境的影響等。
根據(jù)示例性實(shí)施例，模擬器320、330和340可以并行或者串行運(yùn)行以產(chǎn)生多個(gè)性能預(yù)測?？梢詫⒍鄠€(gè)動(dòng)物性能預(yù)測保持分開或者合并到單個(gè)綜合性能預(yù)測中?；蛘?，可以基于單個(gè)模擬器或者少于所有模擬器的組合來產(chǎn)生性能預(yù)測。
需求引擎310還可以包括附加模擬器，如需要產(chǎn)生被定制成滿足具體用戶標(biāo)準(zhǔn)的性能預(yù)測。例如，需求引擎310可以包括體積構(gòu)成模擬器、蛋構(gòu)成模擬器、肉脂肪構(gòu)成、廢物輸出模擬器、維持能計(jì)算器等。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，所示出的是說明根據(jù)示例性實(shí)施例的配料引擎400和配方設(shè)計(jì)器500的總體框圖。配料引擎400配置為與配方設(shè)計(jì)器500交換信息。配料引擎400和配方設(shè)計(jì)器500一般配置為基于可利用的配料和所接收的動(dòng)物需求來生成動(dòng)物飼料配方。
配料引擎400包括在一個(gè)或多個(gè)位置可得到的配料的一個(gè)或多個(gè)列表。該列表還包括與配料有關(guān)的附加信息，例如配料的位置、與該配料有關(guān)的營養(yǎng)、與該配料有關(guān)的成本等。
配料引擎400可以包括第一位置列表410、第二配料位置列表420和第三配料位置列表430。第一配料列表410可以包括在第一位置可以得到的配料的列表，例如在用戶的農(nóng)場的配料。第二配料列表420可以包括從配料生產(chǎn)者購買可得到的配料的列表。第三配料列表430可以包括在目標(biāo)動(dòng)物的環(huán)境中所找到的配料的列表，例如牧場中的草料、水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘中的浮游生物(浮游動(dòng)物、浮游植物等)或者小魚等。
現(xiàn)在參照第三配料列表430，目標(biāo)動(dòng)物的環(huán)境中所找到的配料的列表的實(shí)例可以包括水中的礦物質(zhì)含量列表?？梢曰谥T如所消耗的水與干飼料物質(zhì)的比例等已知消耗比來估計(jì)動(dòng)物的總耗水量。配料或者營養(yǎng)的消耗可以包括實(shí)際消耗以及動(dòng)物通過吸收所接收的、通過身體處理所產(chǎn)生的等等。該比例可以是所指定的平均值或者更優(yōu)選的是從已知的飼料和動(dòng)物屬性所計(jì)算的值。生產(chǎn)者所提供的水中的礦物質(zhì)含量可以現(xiàn)場測量。這種具有所測礦物質(zhì)含量和所計(jì)算的攝入水平的水可以包括在第三配料列表430中。
或者，第三配料列表430可以包括水產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)的總營養(yǎng)含量?？梢砸远喾N方式包括對(duì)總營養(yǎng)的生態(tài)系統(tǒng)貢獻(xiàn)。例如，可以提取樣本并且針對(duì)總營養(yǎng)含量對(duì)該樣本進(jìn)行分析并將其包括作為第三列表430。優(yōu)選地，在模擬器300中所求解的模型可以擴(kuò)展為不僅包括所生產(chǎn)的物種而且還包括生活在生態(tài)系統(tǒng)中的其它物種。該模型可以包括下列影響中的一個(gè)或者多個(gè)其它物種競爭飼料、生態(tài)系統(tǒng)中的其它物種的所產(chǎn)生的物種消耗、以及其它物種響應(yīng)于營養(yǎng)或者毒素排泄、溫度、日光等而隨時(shí)間的增長。
第三配料列表430還可以包括模擬器300所生成的性能預(yù)測。例如，針對(duì)個(gè)別生產(chǎn)者的特定動(dòng)物，可以對(duì)牛奶中的營養(yǎng)含量進(jìn)行建模。該牛奶的營養(yǎng)含量模型可以用作第三配料列表430，其用于哺育動(dòng)物的消耗。
每個(gè)配料列表還可以包括與配料有關(guān)的附加信息。例如，配料列表可以包括與該配料有關(guān)的成本列表?；蛘?，第一位置處的配料可以包括與生產(chǎn)配料、存儲(chǔ)配料、分配配料等有關(guān)的成本，而第二位置處的配料可以包括與購買配料有關(guān)的成本，以及第三位置處的配料可以包括與增加微生物、改變營養(yǎng)分布、改變營養(yǎng)利用率等有關(guān)的成本。附加信息可以包括與后續(xù)處理步驟與關(guān)的任何類型的信息。
下面的表3包括示例性的配料列表，其可以用于生成動(dòng)物飼料配方。該配料列表可以包括更多、更少或者不同的配料，這取決于諸如配料可用性、入帳價(jià)格、動(dòng)物類型等多種因素。
表3適于應(yīng)用在配置定制飼料混合料的示例性配料





配料引擎400還可以包括配料信息數(shù)據(jù)庫440。配料信息數(shù)據(jù)庫440可以包括涉及用于生成飼料配方的飼料的任何種類的信息，例如營養(yǎng)信息、成本信息、用戶信息等。存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫440中的信息可以包括多種類型信息中的任意一種，例如一般信息、特別涉及用戶的信息、實(shí)時(shí)信息、歷史信息、基于地理的信息等。結(jié)合用戶所提供的信息，配料引擎400可以利用配料信息數(shù)據(jù)庫440以提供用于生成優(yōu)化飼料配方所需的信息。
配料信息數(shù)據(jù)庫440還可以配置為訪問外部數(shù)據(jù)庫以獲取附加的相關(guān)信息，例如飼料市場信息。飼料市場信息可以類似地包括飼料的當(dāng)前價(jià)格、輸出的歷史價(jià)格、配料生產(chǎn)者信息、配料信息的營養(yǎng)含量、市場時(shí)機(jī)信息、地理市場信息、交付成本信息等。配料信息數(shù)據(jù)庫440還可以與Monte Carlo型模擬器有關(guān)，將該Monte Carlo型模擬器配置為提供配料價(jià)格的歷史分布和其它信息，這些其它信息可以用作系統(tǒng)100的其它部件的輸入。
配料引擎400還可以包括可變營養(yǎng)引擎450，將其配置為針對(duì)可以影響配料的營養(yǎng)含量的因素提供跟蹤和預(yù)測的功能。例如，可變營養(yǎng)引擎450可以配置為預(yù)測配料隨時(shí)間的營養(yǎng)含量。一些配料的營養(yǎng)含量可以隨時(shí)間改變，這取決于存儲(chǔ)方法、運(yùn)輸方法、自然浸出、處理方法等。此外，可變營養(yǎng)引擎450可以配置為跟蹤從具體的配料生產(chǎn)者所接收的配料的營養(yǎng)成分的變化，以預(yù)測從那些具體配料生產(chǎn)者接收的配料的可能營養(yǎng)含量。
可變營養(yǎng)引擎450還可以配置為說明配料中的營養(yǎng)含量的變化?？梢曰谂c特定配料、配料的供應(yīng)商、配料樣本測試等有關(guān)的信息計(jì)算配料變化的估計(jì)。根據(jù)示例性實(shí)施例，記錄和/或估計(jì)的變化和協(xié)方差可以用于建立在Monte Carlo方法中所采樣的分布。在該方法中，從這些分布中反復(fù)采樣優(yōu)化飼料配方中的配料的實(shí)際營養(yǎng)含量，以產(chǎn)生營養(yǎng)含量的分布。然后，可以對(duì)于營養(yǎng)含量不足的任意養(yǎng)分修改營養(yǎng)需求。重復(fù)該過程，直到獲得對(duì)于所有養(yǎng)分的期望置信度。配料的實(shí)際營養(yǎng)含量可以用于生成用于動(dòng)物的動(dòng)物飼料配方。因此，配料的營養(yǎng)含量可以用作動(dòng)物飼料配方輸入。
現(xiàn)在參照配方設(shè)計(jì)器500，配方設(shè)計(jì)器500配置為通過企業(yè)管理器200從模擬器300接收動(dòng)物需求和基于可得到的配料從配料引擎400接收營養(yǎng)信息并產(chǎn)生動(dòng)物飼料配方。配方設(shè)計(jì)器500計(jì)算滿足在動(dòng)物需求中所定義的營養(yǎng)水平集合的最小成本的飼料配方。
可以使用線性規(guī)劃優(yōu)化來生成最小成本的動(dòng)物飼料配方，這一點(diǎn)在工業(yè)中是眾所周知的。最小成本的配方一般配置為與購買的配料相結(jié)合來利用用戶可得到的配料以建立優(yōu)化的飼料配方。更具體地，線性規(guī)劃將包括用戶所提供的營養(yǎng)源，例如谷物、草料、青貯飼料、脂肪、油、微量營養(yǎng)素或者蛋白質(zhì)補(bǔ)充飼料，作為對(duì)總飼料配方有固定貢獻(xiàn)的配料。然后，將這些貢獻(xiàn)從優(yōu)化的配方中扣除；總配方和這些用戶提供的配料之間的差異構(gòu)成將被產(chǎn)生并賣給消費(fèi)者的配料組合物。
或者，配方設(shè)計(jì)過程可以執(zhí)行為包括配料定價(jià)的變化作為所創(chuàng)建分布的歷史或者預(yù)測范圍的Monte Carlo模擬，其中隨后如上所述對(duì)上述范圍進(jìn)行優(yōu)化。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，所示的是說明根據(jù)示例性實(shí)施例的動(dòng)物生產(chǎn)優(yōu)化的方法600的流程圖。方法600一般包括根據(jù)至少一個(gè)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)來確定一個(gè)或多個(gè)動(dòng)物信息輸入的優(yōu)化值。盡管方法600的說明包括具體的步驟和具體的步驟次序，但是重要的是注意可以執(zhí)行更多、更少和/或不同的步驟次序以實(shí)現(xiàn)本文所述的功能。此外，步驟的實(shí)現(xiàn)可能需要重新執(zhí)行先前的步驟。因此，盡管為了清楚起見以線性方式示出了這些步驟，但是也可以存在幾個(gè)返回條件。
在步驟605中，企業(yè)管理器200配置為接收動(dòng)物信息輸入?？梢酝ㄟ^用戶界面210接收來自用戶的動(dòng)物信息輸入，基于相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)填充該動(dòng)物信息輸入，基于涉及用戶的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)填充該動(dòng)物信息輸入，或者從來自用戶的批量上傳中接收動(dòng)物信息輸入。所接收的動(dòng)物信息輸入包括作為可變輸入的一個(gè)或者多個(gè)動(dòng)物信息輸入的名稱?？梢詾閱蝹€(gè)、多個(gè)或者所有的動(dòng)物信息輸入接收作為可變輸入的名稱。
在步驟610中，企業(yè)管理器200配置為通過用戶界面接收優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，或者可選地接收預(yù)先編程的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)可以包括最大化生產(chǎn)率、減少支出、最大化輸出量、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率目標(biāo)等。在示例性實(shí)施例中，優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)可以是要求最小化或者最大化的目標(biāo)函數(shù)。目標(biāo)函數(shù)可以具有合并在其中的約束或者可以對(duì)其進(jìn)行獨(dú)立約束。目標(biāo)函數(shù)可以是動(dòng)物生產(chǎn)系統(tǒng)中的變量的任意組合的函數(shù)。
在步驟615中，企業(yè)管理器200配置為將動(dòng)物信息輸入和優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)傳送到模擬器300。在接收到動(dòng)物信息輸入和優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)后，將模擬器300配置為在步驟620中生成一組動(dòng)物需求。
在步驟625中，該組動(dòng)物需求通過企業(yè)管理器200從模擬器300傳送到配方設(shè)計(jì)器500。配方設(shè)計(jì)器500配置為基于在步驟630中從營養(yǎng)引擎450所接收的動(dòng)物需求和營養(yǎng)信息來生成最小成本的動(dòng)物飼料配方。
如上面參照?qǐng)D2所進(jìn)行的具體討論，在步驟635中，企業(yè)管理器200配置為生成在步驟605中所接收的一個(gè)或者多個(gè)可變輸入的優(yōu)化值。
盡管本文所述的特定功能與系統(tǒng)100的特定部件有關(guān)，但是功能可以可選地與系統(tǒng)100的任何其它部件有關(guān)。例如，用戶界面210可以可選地與根據(jù)可選實(shí)施例的模擬器300有關(guān)。
在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行許多其它的改變和修改。這些和其它改變的范圍通過所附權(quán)利要求書將變得顯而易見。
權(quán)利要求
1.一種用于基于動(dòng)物所接收的營養(yǎng)的利用來生成動(dòng)物飼料配方的系統(tǒng)，包括模擬器引擎，配置為基于動(dòng)物特性生成一組動(dòng)物需求并且至少部分基于動(dòng)物的預(yù)測營養(yǎng)利用和該組動(dòng)物需求來生成動(dòng)物飼料配方輸入；以及配方設(shè)計(jì)器引擎，配置為接收所述動(dòng)物飼料配方輸入并基于該動(dòng)物飼料配方輸入來生成優(yōu)化的動(dòng)物飼料配方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括配置為生成至少一個(gè)可變輸入的優(yōu)化值的企業(yè)管理器引擎，該可變輸入影響動(dòng)物的營養(yǎng)利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中生成所述至少一個(gè)可變輸入的優(yōu)化值包括提供修改所述至少一個(gè)可變輸入的預(yù)測效果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)測效果是動(dòng)物所利用的動(dòng)物攝取營養(yǎng)的百分比。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括配置為生成所述動(dòng)物飼料配方輸入的優(yōu)化值的企業(yè)管理器引擎，如此配置所述優(yōu)化值，使得動(dòng)物的營養(yǎng)利用接近該動(dòng)物的初始動(dòng)物需求。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括配置為基于一個(gè)或者多個(gè)動(dòng)物信息輸入生成營養(yǎng)利用模型的營養(yǎng)利用模擬器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述營養(yǎng)利用模擬器配置為基于動(dòng)物健康、動(dòng)物飼料配方營養(yǎng)、動(dòng)物環(huán)境和動(dòng)物特性中的至少一個(gè)來生成所述營養(yǎng)利用模型。
8.一種用于基于動(dòng)物所接收的營養(yǎng)的利用來生成動(dòng)物飼料配方的方法，包括接收至少一個(gè)動(dòng)物信息輸入；至少部分基于所述至少一個(gè)動(dòng)物信息輸入來確定一組動(dòng)物需求；基于所述動(dòng)物需求生成由動(dòng)物飼料配料構(gòu)成的優(yōu)化動(dòng)物飼料配方；基于所述至少一個(gè)動(dòng)物信息輸入來確定動(dòng)物的營養(yǎng)利用；以及基于對(duì)所述動(dòng)物飼料配料的動(dòng)物營養(yǎng)利用來生成由動(dòng)物飼料配料構(gòu)成的改進(jìn)動(dòng)物飼料配方。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括生成至少一個(gè)可變輸入的優(yōu)化值，該可變輸入影響動(dòng)物的營養(yǎng)利用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中生成所述至少一個(gè)可變輸入的優(yōu)化值包括提供修改所述至少一個(gè)可變輸入的預(yù)測效果。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中確定動(dòng)物的營養(yǎng)利用包括確定動(dòng)物的廢液中的營養(yǎng)含量。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中確定動(dòng)物的營養(yǎng)利用包括基于動(dòng)物健康、動(dòng)物飼料配方營養(yǎng)、動(dòng)物環(huán)境和動(dòng)物特性中的至少一個(gè)來生成預(yù)測營養(yǎng)利用模型。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括基于至少一個(gè)動(dòng)物信息輸入來確定所述動(dòng)物飼料配料的營養(yǎng)含量。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括基于存儲(chǔ)方法、運(yùn)輸方法、溶出方法以及處理方法中的至少一個(gè)來生成營養(yǎng)含量分布。
15.一種用于基于動(dòng)物所接收的營養(yǎng)的利用來生成動(dòng)物飼料配方的系統(tǒng)，包括模擬器引擎，配置為基于動(dòng)物特性生成一組動(dòng)物需求并且基于用于滿足所述動(dòng)物需求的動(dòng)物飼料配料的預(yù)測營養(yǎng)含量來生成動(dòng)物飼料配方輸入；以及配方設(shè)計(jì)器引擎，配置為接收所述動(dòng)物飼料配方輸入并基于該動(dòng)物飼料配方輸入來生成優(yōu)化的動(dòng)物飼料配方。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，還包括配置為生成至少一個(gè)可變輸入的優(yōu)化值的企業(yè)管理器引擎，該可變輸入影響動(dòng)所述物飼料配料的營養(yǎng)含量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中生成所述至少一個(gè)可變輸入的優(yōu)化值包括提供修改所述至少一個(gè)可變輸入的預(yù)測效果。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，還包括配置為基于一個(gè)或者多個(gè)動(dòng)物信息輸入生成營養(yǎng)含量模型的營養(yǎng)含量引擎。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中基于存儲(chǔ)方法、運(yùn)輸方法、溶出方法以及處理方法中的至少一個(gè)來生成所述營養(yǎng)含量模型。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，還包括配置為生成所述動(dòng)物飼料配方輸入的優(yōu)化值的企業(yè)管理器引擎，如此配置所述優(yōu)化值，使得動(dòng)物飼料配方的營養(yǎng)含量接近該動(dòng)物的初始動(dòng)物需求。
全文摘要
一種基于動(dòng)物所接收的營養(yǎng)的利用生成動(dòng)物飼料配方的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括模擬器引擎，配置為基于動(dòng)物特性生成一組動(dòng)物需求并至少部分基于動(dòng)物的預(yù)測營養(yǎng)利用和該組動(dòng)物需求來生成動(dòng)物飼料配方輸入。該系統(tǒng)還包括配方設(shè)計(jì)器引擎，配置為接收動(dòng)物飼料配方輸入并基于該動(dòng)物飼料配方輸入生成優(yōu)化的動(dòng)物飼料配方。
文檔編號(hào)A01K5/02GK101023442SQ200580025413
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者戴維·A·庫克, 史蒂夫·R·布爾加蒂, 格雷戈里·L·恩格爾克, 唐納德·W·蓋斯金, 布魯斯·布里姆·麥克古甘, 邁克爾·A·梅斯曼, 馬克·D·紐科姆, 珍妮弗·L·G·范德里特 申請(qǐng)人:Can科技公司