Enhancing Environmental Control in Broiler Production: Retrieval-Augmented Generation for Improved Decision-Making with Large Language Models.
Documento
Informações
Título
Enhancing Environmental Control in Broiler Production: Retrieval-Augmented Generation for Improved Decision-Making with Large Language Models.
Título (EN)
Enhancing Environmental Control in Broiler Production: Retrieval-Augmented Generation for Improved Decision-Making with Large Language Models.
Autor(es)
Leite, M.V.; Abe, J.M.; Souza, M.L.H.; de Alencar Nääs, I.A.
Instituição
Universidade Paulista
Tipo
Artigo
Tipo de Mídia
Revista
Resumo (EN)
The growing global demand for animal protein, particularly chicken meat, challenges poultry farming to adapt production systems through the adoption of digital technologies. Among the promising advances in artificial intelligence (AI), large language models (LLMs) hold potential to enhance decision-making in broiler production by supporting environmental control through the interpretation of climatic data, the generation of reports to optimize conditions, guidance on ventilation adjustments, recommendations for thermal management, assistance in air quality monitoring, and the translation of simulation results into actionable suggestions to improve bird welfare. For this purpose, the key limitations of LLMs in terms of transparency, accuracy, precision, and relevance must be effectively addressed. This study investigates the impact of retrieval-augmented generation (RAG) on improving LLM precision and relevance for environmental control in broiler production. Experiments with the OpenAI GPT-4o model and semantic similarity analysis were used to evaluate response quality with and without RAG. The results confirmed the approach’s effectiveness while identifying areas for improvement. A paired t-test revealed significantly higher similarity scores with RAG, demonstrating its impact on response quality. This study contributes to the field by advancing RAG-enhanced LLMs for environmental control, addressing market demands by demonstrating how AI improves decision-making for productivity and animal welfare, and benefits society by providing small-scale producers with cost-effective and accessible solutions for actionable insights.
Resumo
A crescente demanda mundial por proteína animal, especialmente carne de frango, impõe à avicultura o desafio de adaptar seus sistemas produtivos por meio da adoção de tecnologias digitais. Entre os avanços mais promissores da inteligência artificial (IA), os grandes modelos de linguagem (Large Language Models – LLMs) apresentam potencial para aprimorar a tomada de decisão na produção de frangos de corte, auxiliando no controle ambiental por meio da interpretação de dados climáticos, da geração de relatórios para otimização das condições de criação, da orientação sobre ajustes na ventilação, da recomendação de estratégias de manejo térmico, do apoio ao monitoramento da qualidade do ar e da tradução de resultados de simulações em recomendações práticas para melhorar o bem-estar das aves. Contudo, para que esse potencial seja plenamente explorado, é necessário superar limitações relacionadas à transparência, à exatidão, à precisão e à relevância das respostas geradas pelos LLMs. Este estudo investiga o impacto da técnica Retrieval-Augmented Generation (RAG) no aprimoramento da precisão e da relevância das respostas de LLMs voltadas ao controle ambiental em sistemas de produção de frangos de corte. Foram realizados experimentos utilizando o modelo OpenAI GPT-4o, combinados com análises de similaridade semântica, para avaliar a qualidade das respostas produzidas com e sem a utilização da RAG. Os resultados confirmaram a eficácia da abordagem, ao mesmo tempo em que identificaram aspectos passíveis de aperfeiçoamento. O teste t pareado revelou escores de similaridade significativamente mais elevados quando a RAG foi empregada, demonstrando seu impacto positivo na qualidade das respostas. Este estudo contribui para o avanço da aplicação de LLMs enriquecidos com RAG no controle ambiental da avicultura, atendendo às demandas do setor ao demonstrar como a inteligência artificial pode melhorar a tomada de decisão em favor da produtividade e do bem-estar animal, além de beneficiar a sociedade ao disponibilizar soluções acessíveis e de baixo custo para pequenos produtores, fornecendo informações práticas e orientadas para a gestão da produção.
Palavras-chave
retrieval-augmented generation (RAG); GPT; large language model (LLM); smart poultry farming; precision livestock farming
Direito de Acesso
Acesso Aberto
Financiamento
Smart Broiler
Publicado em
LEITE, Marcus Vinicius; ABE, Jair Minoro; SOUZA, Marcos Leandro Hoffmann; NÄÄS, Irenilza de Alencar. Enhancing Environmental Control in Broiler Production: Retrieval-Augmented Generation for Improved Decision-Making with Large Language Models. AgriEngineering, Basel, v. 7, n. 1, art. 12, 2025.