近日，电气与信息学院沈维政教授率领的智慧畜牧创新团队在国际权威农业领域期刊《Artificial Intelligence in Agriculture》（IF=12.4，中科院一区TOP期刊）上发表题为“Multimodal behavior recognition for dairy cow digital twin constructionunder incomplete modalities: A modality mapping completion network approach”的研究论文。该研究创新性提出了一种模态映射完成网络方法，用于解决多模态奶牛行为识别中的模态丢失问题。该方法能够利用已知模态的数据来预测和补充缺失模态的数据，能够在数据不完整的情况下准确地识别奶牛的多种行为，提高了行为识别的鲁棒性和适用性。

在奶牛养殖中，准确识别奶牛的行为对于提升健康管理、繁殖效率、生产性能以及动物福利至关重要。该研究旨在解决多模态奶牛行为识别算法中的模态丢失问题，这种情况可能是由于农场环境中传感器或视频信号干扰、恶劣环境条件、极端天气、网络波动等因素引起的，该研究提出了一种模态映射完成网络方法，将不完整的传感器和视频数据映射到一起，以改善在模态丢失条件下奶牛行为的多模态识别。

通过将不完整的传感器或视频数据进行映射，该方法应用多模态行为识别算法来识别五种特定行为：饮水、采食、躺卧、站立和行走。结果表明，在各种综合缺失系数（λ）下，该方法平均准确率为97.87%±0.15%，平均精确率为95.19%±0.40%，平均F1分数为94.685%±0.375%，总体准确率为94.67%±0.37%。该方法提高了基于多模态数据的奶牛行为识别的鲁棒性和适用性，解决了奶牛行为数字孪生开发中的实际问题，并为农场的智能化和精准管理提供了全面支持。

该研究提供了一种更可靠、更精准的行为监测手段，通过这种技术将来可协助养殖户能够更及时地发现奶牛的健康问题、优化饲料分配、提高繁殖效率，从而实现更高效的农场管理。此外，该技术还为奶牛行为的数字孪生模型的构建提供了支持，有助于进一步推动智慧农业和精准畜牧的发展。

智慧畜牧创新团队简介

东北农业大学智慧畜牧创新团队立足龙江，以构建安全、生态、高效的畜牧养殖重大需求为导向，以多学科交叉融合为依托，以提升畜牧产业生产数字化、智能化水平为核心，以加强产学研用、服务龙江现代牧业发展为宗旨，重点开展数字畜牧生产关键技术研究与智能化装备研发工作。十三五以来，承担包括国家重点研发计划、国家自然科学基金、黑龙江省重点研发计划等国家/省部级项目57项。获省科技进步一等奖1项、二等奖2项；授权发明专利27项、实用新型及软件著作权57项；制定标准7项。团队作为黑龙江省农业人工智能领军人才梯队，研发的“奶业大数据智慧云服务平台”“畜禽舍精准智能环控系统”“奶牛生理及行为智能感知装备”已辐射273家牧场和37家乳企，其中，“奶业大数据智慧云服务平台”获2025年全国畜牧业数智化典型案例。2023年、2024年团队连续荣获“黑龙江省奶业数字化建设最佳服务团队”荣誉称号，有效推动了我省我国畜牧产业工厂化转型升级。

（供稿/电气与信息学院）