CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE

CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG) Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano

DALLA REALTÀ OSSERVATA AI DATA BASE PER LA GESTIONE AZIENDALE Dott. ssa Pasqualina Sacco IIA Milano

STRUTTURARE LA REALTÀ OSSERVATA ENTITÀ ATTRIBUTI RELAZIONI DOMINIO INDAGATO: AZIENDA AGROZOOTECNICA STRUMENTO DI ANALISI: AZIENDA INFORMATIZZATA

PERCORSO METODOLOGICO 1. DOMINIO: identificare i confini concettuali della porzione di mondo reale che si intende analizzare; 2. OBIETTIVI DELL’ANALISI: identificare gli obiettivi dell’analisi; 3. CONCETTUALIZZAZIONE: identificare le entità del dominio necessarie e sufficienti per la comprensione della struttura del sistema reale e dei processi che in esso hanno luogo coerentemente con gli obiettivi fissati; 4. ONTOLOGIA: accordo sui termini che descrivono le entità del sistema (compresi i loro attributi e le relazioni tra esse); 5. MODELLAZIONE: sintesi tra semplificazione del sistema reale e conservazione ed evidenziazione dei ruoli delle diverse entità e le loro relazioni;

DELIMITAZIONE DEL DOMINIO A seconda di come si fissano i confini concettuali si possono identificare diversi domini in uno stesso sistema reale …

DELIMITAZIONE DEL DOMINIO azienda agraria nel suo complesso allevamento riparto colturale (uno o più appezzamenti) contesto territoriale

OBIETTIVI DELL’ANALISI Obiettivi diversi all’interno di uno stesso dominio …

OBIETTIVI DELL’ANALISI RIPARTO COLTURALE Sviluppo fenologico singola pianta, Sviluppo canopy, Mappe di produzione, Tecniche colturali, etc. ALLEVAMENTO Gestione stalla per gruppi di animali, Gestione per singolo capo, Problemi sanitari, Controllo alimentazione, etc. CONTESTO AZIENDALE Bilanci economici, Protocolli particolari (biologico, etc. ), Tracciabilità, Gestione informatizzata, Automazione parziale/totale processi aziendali, etc. CONTESTO TERRITORIALE Aspetti sociologici di interazione tra aziende, Aspetti ambientali (es. gestione reflui tra aziende), Politiche agrarie, etc.

ANALISI DEL SISTEMA E PUNTI DI VISTA A seconda degli obiettivi dell’analisi uno stesso sistema può essere studiato dando diversa importanza ad alcuni aspetti particolari piuttosto che ad altri: UN SISTEMA PUÒ ESSERE ANALIZZATO SECONDO DIVERSI PUNTI DI VISTA ESEMPIO: Un allevamento di vacche da latte puo’ essere studiato secondo: punto di vista epidemiologico: prevalgono aspetti biologico-fisiologici punto di vista efficienza mungitura: prevalgono aspetti biologici e tecnologici punto di vista economico: prevalgono aspetti di gestione della mandria In termini generali nello studio dei sistemi si possono identificare 4 MACRODOMINI

DOMINI E MACRODOMINIO ambito di competenza di un insieme di attività cognitive, spesso anche molto eterogenee tra loro, che connotano gli elementi di interesse di un dato sistema reale di riferimento MACRODOMINIO punto di vista generale di riferimento che raggruppa domini omogenei

MACRODOMINI (1) 1. CHIMICO-FISICO: CHIMICO-FISICO considera tutti i sistemi il cui comportamento è determinato esclusivamente da fenomeni di natura fisica e/o chimica; la dinamica dei sistemi è esprimibile da regole logiche, matematiche o fisiche spesso suffragate da teorie ampiamente convalidate, poco o per nulla influenzabili direttamente dal comportamento di entità biologiche; vi rientrano i domini tipici di fisica e chimica, anche nei loro aspetti applicativi (ad esempio, impianti industriali, macchine e processi di vario tipo) 2. BIOLOGICO: BIOLOGICO considera tutti i sistemi il cui comportamento è determinato dalla presenza di organismi viventi (che possono rappresentare anche la natura intrinseca del sistema stesso); pur avendo, anche in tale ambito, la possibilità di utilizzare teorie convalidate, il comportamento dei sistemi risulta spesso di difficile generalizzazione, essendo di norma governato da relazioni empiriche richiedono tarature e calibrazioni; i sistemi hanno spesso natura mediamente o altamente complessa; rientrano in tale ambito i domini tipici della biochimica e fisiologia, delle scienze biomediche, nonché di tutti le principali discipline che studiano i meccanismi di produzione dei sistemi agrari, forestali e zootecnici

MACRODOMINI (2) 3. MICROECONOMICO ED ORGANIZZATIVO: ORGANIZZATIVO considera tutti i sistemi rappresentabili da una struttura che raggruppa un insieme di componenti interagenti attraverso relazioni di tipo gerarchico ed il cui comportamento complessivo è anche il risultato di processi decisionali finalizzati alla produzione di beni, servizi od azioni (includono cioè anche agenti decisionali); si tratta spesso di sistemi complessi la cui natura deriva non tanto dalla numerosità dei componenti, quanto, piuttosto, dalla moltitudine di relazioni tra essi; tali relazioni, peraltro, sono di norma difficilmente modellabili a causa del grado di soggettività che caratterizza un qualunque processo decisionale; in questo ambito i sistemi oggetto di studio riguardano strutture produttive ed organizzative, variamente articolate, i cui singoli elementi possono anche includere aspetti più o meno dettagliati dei macrodomini precedenti; tutti gli studi sui sistemi di produzione rientrano in tale contesto;

MACRODOMINI (3) 4. MACROECONOMICO E SOCIALE: SOCIALE considera tutti i sistemi, di norma complessi, che raggruppano diverse categorie di entità assimilabili a sistemi dei macrodomini precedenti; il comportamento delle principali entità è, pertanto, ancora soggetto al potere di intervento ed al giudizio di scelta dei singoli agenti decisori; il comportamento complessivo derivante determina le risposte (ovvero, le proprietà emergenti) di natura macroeconomica, ambientale e sociale del sistema nel suo complesso; le azioni esterne dirette sul sistema globale definiscono dei vincoli al comportamento dei suoi componenti interni e determinano le cosiddette politiche e normative di intervento; di regola, questi sistemi comportano una connotazione spaziale della loro struttura, ed ogni elemento ha una corrispondenza biunivoca con i punti di detto spazio; ciò porta, spesso, a far coincidere tali sistemi anche con le problematiche di natura territoriale (tuttavia, lo studio dell’”approccio territoriale” non è condizione sufficiente per determinare l’appartenenza a tale macrodominio; gli studi idrologici, ad esempio, salvo particolari contesti applicativi, rientrano nel macrodominio chimico-fisico).

MACRODOMINI DI CONOSCENZA Esiste un rapporto di importanza relativa ottimale tra i domini? MACROECONOMICO & SOCIALE BIOLOGICO CHIMICO - FISICO Dipende dagli obiettivi dell’analisi Co no sc en za MICROECONOMICO & ORGANIZZATIVO Approccio teorico

CONCETTUALIZZAZIONE Una volta identificati: il DOMINIO (cosa voglio studiare) gli OBIETTIVI (che problemi mi aspetto di risolvere) le COMPETENZE necessarie (i macrodomini di conoscenza) il sistema deve essere semplificato in modo tale da mettere in evidenza le caratteristiche più interessano rispetto ad altre SI REALIZZA UN MODELLO CONCETTUALE DEL SISTEMA struttura sistema processi entità attributi relazioni

FINE

APPROCCIO INTERDISCIPLINARE Spesso è richiesta la competenza in diversi macrodomini di conoscenza. Ciò comporta la necessità di: comprensione tra esperti di settori diversi integrazione di visioni del mondo diverse definizioni univoche e prive di ambiguità visione unitaria e condivisa del modello concettuale NECESSITÀ DI UN’ONTOLOGIA Entità, attributi e relazioni devono essere definiti in modo univoco e condiviso tra tutti coloro che partecipano allo studio

APPROCCIO “CLASSICO” Dal DOMINIO al DATA BASE SENZA ONTOLOGIA DOMINIO D 1 Non sempre possibile Problemi: inconsistenza, ridondanza, riservatezza e integrità dei dati, concorrenza D 3 D 2 1 2 FS 1 3 FS 2 FS 3 INTEGRAZIONE DB DB 1 M 1 DB 2 M 3 DB 3

APPROCCIO MIGLIORATO Dal DOMINIO al DATA BASE CON ONTOLOGIA DOMINIO D 1 D 3 Data Base Management System D 2 1 2 3 ONTOLOGIA M 1 M 2 M 3 DB INTEGRATO

COSA E’ UNA ONTOLOGIA ? “Un accordo – anche incompleto – riguardo una concettualizzazione che è il risultato dello studio delle categorie di cose che esistono, o potrebbero esistere, in un certo dominio “ Kett, 2004 Nel formulare una nuova ontologia si deve tenere conto di 3 semplici regole: • Non vi è UN SOLO modo corretto per modellare un 1 dominio; vi sono SEMPRE diverse alternative percorribili; 2 • Lo sviluppo di un’ontologia è necessariamente un processo ITERATIVO; • I concetti dell’ontologia devono essere vicini agli 3 oggetti (entità fisiche o logiche) ed alle relazioni del dominio di interesse

PERCHÉ UNA ONTOLOGIA? … alcune possibili motivazioni: þ Per condividere una conoscenza comune del DOMINIO considerato, incluse le strutture dell’informazione tra persone þ Per garantire il riutilizzo della conoscenza del DOMINIO þ Per rendere esplicite le ASSUNZIONI sul dominio þ Per separare la conoscenza del dominio dalla conoscenza OPERATIVA þ Per analizzare la conoscenza del dominio

FORMULAZIONE DI UNA ONTOLOGIA 1. COMPETENZA scopo: domande e argomenti in cui si deve poter trovare risposta nell’ontologia; 2. TERMINOLOGIA accordo sui termini con cui si identificano le entità del dominio modellato, i loro attributi e le relazioni tra esse 3. DEFINIZIONE condivisione semantica dei termini

IL SISTEMA OGGETTO DI STUDIO Entità NON controllabili • legislazione • prezzi • clima • suolo • … FARM Entità controllabili CONTESTO DECISIONALE • strategico • direttivo • operativo INDICI DI PRESTAZIONE

fa rm COMPETENZA DELLA FARM ONTOLOGY Sistema di riferimento: azienda … la competenza è il sistema “azienda agraria” FARM ONTOLOGY

ONTOLOGIA PER L’AZIENDA AGRARIA base di conoscenza condivisa sugli aspetti rilevanti dell’azienda agraria I concetti considerati nella Farm Ontology: metaontologia: concetti generali (entità, attributo, relazione, tempo, situazione, etc. ) decisioni e gerarchia del sistema ziendale: scopo, processo decisionale, decisioni e ambiti decisionali azioni: azione e sue proprietà, classificazione delle azioni entità del sistema aziendale: risorse, merci, categorie di azioni specifiche

MODELLO DI AZIENDA: CONFIGURAZIONE FARM ATTIVITÀ PRODUTTIVE: produzione di beni e servizi RISORSE: fondo agricolo, manodopera e fattori a logorio parziale in dotazione all’azienda AZIENDA AGRICOLA MERCI: fattori a logorio totale e prodotti (beni e servizi) AZIONI: processi che combinano PA e R, consumano e generano M P PRESTAZIONI: indici di comportamento del sistema sotto diversi aspetti APPLICAZIONE per estrapolare giudizi sul comportamento del sistema R A M Famiglie di ENTITA’ omogenee FARM = < PA, R, M, A, P >

DEFINIZIONI è entità assimilabili a FATTORI A LOGORIO PARZIALE RISORSE è la loro adozione comporta INVESTIMENTI o profonde MODIFICHE nelle strutture aziendali è dotazione di beni biologici (animali e vegetali), strumentali ed umani necessari al conseguimento delle produzioni MERCI AZIONI è entità assimilabili a FATTORI A LOGORIO TOTALE è PRODOTTI e SOTTOPRODOTTI animali e vegetali è modalità dinamiche con cui Risorse e Fattori vengono utilizzati e combinati nell'ambito dei processi

RAPPRESENTAZIONE FORMALE ATTIVITÀ PRODUTTIVE RISORSE MERCI Formalmente rappresentabili attraverso TUPLE o INSIEMI DI ELEMENTI OMOGENEI AZIONI Partizione in classi facenti riferimento ad aspetti specifici del sistema produttivo aziendale esempio Risorse R = < Rfag, Rman, Rmac, Rstr, Rcar, Rbes > Rfag Rman Rmac Rstr Rcar Rbes = = = Fondo agricolo Manodopera Macchine Impianti e strutture rurali Impianti arborei Bestiame Rmac = < TR, MO, SM > TR = { TR 1, …, TRT }

PRESTAZIONI Si distinguono le seguenti categorie di prestazioni: PRESTAZIONI ECONOMICHE: ECONOMICHE PLV, costi di produzione, margini netti, calcolati secondo le procedure di bilancio classiche; PRESTAZIONI OPERATIVE: OPERATIVE ore di lavoro totali annuali per ettaro, distribuzione delle ore di lavoro totali annuali ad ettaro nei diversi periodi dell’anno (intervallo di tempo mensile, settimanale, giornaliero), etc. ; PRESTAZIONI AMBIENTALI: AMBIENTALI relative all’impatto delle attività aziendali sull’ambiente circostante (quantità di agrofarmaci e concimi minerali ed organici distribuiti, emissioni di CO 2, etc. ); PRESTAZIONI ENERGETICHE: ENERGETICHE consumi energetici diretti ed indiretti associati a tutti i processi produttivi (consumi di gasolio, lubrificanti, energia elettrica per singolo evento, etc. ). Gli indici devono poter essere riferiti: 1) all’attività globale annua dell’azienda, 2) ai singoli centri di costo (ovvero: un’attività produttiva o una risorsa).