Digitisation of agriculture: societal preconditions, frameworks and effects. TAB-Fokus

In agriculture, digitisation opens up new opportunities for data-based control of production processes. This is linked to the vision of systemically interlinking and integrating agricultural machinery and processes – not only at farm level, but across the entire upstream and downstream value-added chain. The digital transformation has an impact on business models and business relations in the agricultural sector. In view of the ongoing agri-structural change in Germany, it is considered to be important to remove obstacles especially for small and medium-sized farms, so that they can sufficiently participate in digitisation

Digitisation of agriculture: technological developments and perspectives. TAB-Fokus

Several innovative agricultural technologies that are based essentially on digital data processing are already ready for practical application or at an advanced stage of development. These technologies include satellite-controlled agricultural machinery, sensor technologies and application techniques with variable dosing of fertilisers and plant protection products, or robots for milking, feeding and manure removal processes. Digital stand-alone applications of this kind collect large amounts of process data, thus forming the basis for a far-reaching digitisation of agricultural production. Further progress made in digital agricultural technologies might involve fundamental changes in agricultural processes, as can be expected, for example, in the field of arable farming with certain robotic concepts. By means of digitisation, the complex agricultural business processes, which are influenced by many imponderable factors, are to be made both more efficient and more sustainable. As a consequence, environmental impacts are to be mitigated. At the same time, digital agricultural technologies alone appear to be not sufficient, or in some cases not suitable, to address some major environmental and animal welfare issues in agricultural production

Deficits in Conditional Discrimination Learning in Children with ADHD are Independent of Delay Aversion and Working Memory

Adaptive behavior requires the adjustment of one\u27s behavioral repertoire to situational demands. The learning of situationally appropriate choice behavior can be operationalized as a task of Conditional Discrimination Learning (CDL). CDL requires the acquisition of hierarchical reinforcement relations, which may pose a particular challenge for children with Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD), particularly in light of documented deficits in short-term/working memory and delay aversion in ADHD. Using an arbitrary Delayed Matching-To-Sample task, we investigated whether children with ADHD (N = 46), relative to Typically Developing children (TD, N = 55), show a deficit in CDL under different choice delays (0, 8, and 16 seconds) and whether these differences are mediated by short-term/working memory capacity and/or delay aversion. Children with ADHD demonstrated poorer CDL than TD children under 8 and 16-second delays. Non-delayed CDL performance did not differ between groups. CDL differences were not mediated by short-term/working memory performance or delay aversion. Moreover, CDL performance under an 8-second delay was a better predictor of clinical status than short-term/working memory performance or delay aversion. CDL, under conditions of delay, is impaired in children with ADHD. This may lead to difficulties discriminating between different situational demands and adapting behavior according to the prevailing reward contingencies or expectations

Reinforcement Contingency Learning in Children with ADHD: Back to the Basics of Behavior Therapy

Reinforcement deficits in ADHD may affect basic operant learning processes relevant for Behavioral Treatment. Behavior acquired under partial reinforcement extinguishes less readily after the discontinuation of reinforcement than behavior acquired under continuous reinforcement, a phenomenon known as the Partial Reinforcement Extinction Effect [PREE], which has great relevance for the emergence of behavioral persistence. The present study examined acquisition and extinction of operant responding under partial and continuous reinforcement in children with and without ADHD. In addition, we evaluated the effectiveness of gradual stretching the reinforcement rate during acquisition for remedying potential acquisition or extinction deficits under partial reinforcement in ADHD. In an operant learning task designed to mimic the task confronted by an animal in a Skinner box, 62 typically developing and 49 children with ADHD (age: 8–12) were presented with a continuous, partial or gradually stretching reinforcement scheme followed by extinction. Both groups of children acquired the instrumental response more slowly and exhibited more behavioral persistence (reduced extinction) when responding was initially reinforced under partial relative to continuous reinforcement, with no differences between groups. Progressive ratio stretching resulted in faster acquisition than partial reinforcement yet promoted equal behavioral persistence, again without differences between ADHD and TD groups. Unlike suggested by previous research, children with ADHD exhibit neither an acquisition deficit under partial reinforcement nor a deficit in PREE. Of relevance for Behavioral Treatment, gradual reinforcement stretching can be used to facilitate response acquisition over purely partial reinforcement while maintaining equal behavioral persistence upon reward discontinuation

Digitalisierung der Landwirtschaft: gesellschaftliche Voraussetzungen, Rahmenbedingungen und Effekte. Teil II des Endberichts zum TA-Projekt

Innovative Agrartechnologien und die digitale Datenverarbeitung gewinnen in der landwirtschaftlichen Praxis immer mehr an Bedeutung, und es ist davon auszugehen, dass die Automatisierung spezifischer landwirtschaftlicher Produktionsschritte mithilfe digitaler Anwendungen weiter voranschreiten wird. Verbunden damit ist die Vision, landwirtschaftliche Maschinen und Prozesse miteinander zu vernetzen, und zwar nicht nur auf Betriebsebene, sondern weit darüber hinaus – von Futtermittel- und Saatgutherstellung über den Anbau der landwirtschaftlichen Erzeugnisse bis hin zu Lebensmittelverarbeitung und Einzelhandel. Ziel ist letztendlich, nicht nur einzelne Prozessabschnitte, sondern gesamte Wertschöpfungsketten zu optimieren, im Sinne einer möglichst effizienten, aber auch ressourcenschonenden Agrar- und Lebensmittelproduktion. Schon jetzt ist abzusehen, dass sich Strukturen, Abläufe und Verantwortlichkeiten in der Landwirtschaft damit grundlegend ändern werden, wenngleich die möglichen Auswirkungen einer umfassenden Digitalisierung der Landwirtschaft derzeit noch weitgehend unklar sind. Klar ist hingegen, dass es sich um ein Thema mit hohem politischem Gestaltungsbedarf handelt, damit sich die angesprochenen Potenziale – insbesondere die Chance auf eine bessere Vereinbarkeit ökonomischer und ökologischer Ziele – umsetzen lassen. Nachdem im ersten Teil der TA-Analyse Entwicklungstrends digitaler Einzelanwendungen beleuchtet wurden (TAB-Arbeitsbericht Nr. 193), widmet sich der vorliegende Bericht den Voraussetzungen und den potenziellen Wirkungen einer umfassend vernetzten Landwirtschaft

Digitalisierung der Landwirtschaft: technologischer Stand und Perspektiven. TAB-Fokus

Etliche innovative Agrartechnologien, die wesentlich auf digitaler Datenverarbeitung beruhen, sind bereits praxisreif oder in fortgeschrittener Entwicklung, darunter satellitengesteuerte Landmaschinen, Sensor- und Applikationstechniken mit variabler Dosierung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln oder Roboter für Melk-, Fütterungs- und Entmistungsvorgänge. Digitale Einzelanwendungen dieser Art erfassen große Mengen an Prozessdaten und bilden so die Grundlage für eine weitreichende Digitalisierung der landwirtschaftlichen Produktion. Der weitere Fortschritt bei den digitalen Agrartechnologien könnte zu grundlegenden Veränderungen der landwirtschaftlichen Prozesse führen, wie es beispielsweise im Bereich des Ackerbaus mit bestimmten Robotikkonzepten zu erwarten ist. Mithilfe der Digitalisierung sollen die komplexen, von vielen unwägbaren Faktoren beeinflussten landwirtschaftlichen Betriebsabläufe effizienter und gleichzeitig nachhaltiger ausgerichtet werden und in der Folge Umweltentlastungen bewirken. Zugleich erscheinen die digitalen Agrartechnologien allein nicht ausreichend bzw. teilweise nicht geeignet, um einige wichtige Umwelt- und Tierwohlprobleme der landwirtschaftlichen Produktion zu beheben

Digitalisierung der Landwirtschaft: gesellschaftliche Voraussetzungen, Rahmenbedingungen und Effekte. TAB-Fokus

Die Digitalisierung eröffnet in der Landwirtschaft neue Möglichkeiten, Produktionsprozesse datenbasiert zu steuern. Verbunden damit ist die Vision, landwirtschaftliche Maschinen und Prozesse umfassend miteinander zu vernetzen und zwar nicht nur auf Betriebsebene, sondern über die gesamte vor- und nachgelagerte Wertschöpfungskette hinweg. Die digitale Transformation hat Auswirkungen auf die Geschäftsmodelle und - beziehungen in der Agrarbranche. Angesichts des fortschreitenden Strukturwandels in der Landwirtschaft gilt es als wichtig, Hürden speziell für kleine und mittlere Betriebe abzubauen, damit diese an der Digitalisierung ausreichend partizipieren können

Digitalisierung der Landwirtschaft: technologischer Stand und Perspektiven. Teil I des Endberichts zum TA-Projekt

Die Digitalisierung führt aktuell zu grundlegenden Umgestaltungen ganzer Lebens- und Wirtschaftsbereiche – auch die Landwirtschaft ist davon nicht ausgenommen. Viele innovative Agrartechnologien, die wesentlich auf digitaler Datenverarbeitung beruhen, sind bereits praxisreif oder in fortgeschrittener Entwicklung – etwa satellitengesteuerte Landmaschinen, Sensor- und Applikationstechniken mit variabler Dosierung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln oderRoboter für Melk-, Fütterungs- und Entmistungsvorgänge. Digitale Anwendungen erfassen große Mengen an Prozessdaten und bilden so die Grundlage für eineweitreichende Digitalisierung der landwirtschaftlichen Produktion. Angesichts der großen Erwartungen, die mit dieser Entwicklung verknüpftsind, wurde das TAB vom Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung beauftragt, den Stand und die Perspektiven der Digitalisierung in der Landwirtschaft zu untersuchen. Die dazugehörige TA-Analyse gliedert sich in zwei Teile: Der vorliegende TAB-Arbeitsbericht Nr. 193 gibt einen Überblick über Entwicklungsstand, Anwendungsmöglichkeiten und Tendenzen digitaler Agrartechnologien in den vier zentralen Technikfeldern Sensoren, Landmaschinen, Drohnen und Roboter. Der TAB-Arbeitsbericht Nr. 194 widmet sich dagegen der systemisch vernetzten Landwirtschaft und es wird eine vertiefende Analyse der damit verbundenen Chancen und Risiken vorgenommen