人工智能利用叫声识别动物情绪,正确率高达92% | 奇点科学

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人工智能利用叫声识别动物情绪,正确率高达92% | 奇点科学

现在,科学家可以识别猪的情绪了。在一项新研究中,一个国际科学家团队分析了猪从出生到死亡的数千个原声录音,终于将猪的咕噜声和它们的情绪联系在了一起。

这项研究的结果发表在《科学报告》(Scientific Reports)上。未来,这项研究可用于改善动物福利。

撰稿 | 丹麦哥本哈根大学理学院

编译 | 乔木

编辑 | 白杨/云杉

图源 | Pexel/Pixabay

解码声音,判断情绪

人工智能利用叫声识别动物情绪,正确率高达92% | 奇点科学

利用猪的7000多条原声录音,科学家设计了一种人工智能算法,可以判断一头猪是处于积极情绪(“快乐”或“兴奋”),还是处于消极情绪(“害怕”或“压力”),或介于两种情绪之间。

这些录音是在猪遇到各种情况下收集的,包括积极情绪和消极情绪,跨度从出生到死亡。

“通过这项研究,我们发现动物的声音可以很好地反映它们的情绪。我们还发现,设计一种算法就可以解码和理解猪的情绪,这是改善动物福利的重要一步。”这项研究的负责人之一、美国哥本哈根大学生物系副教授埃洛迭·布里费(Elodie Briefer)表示。

识别正确率高达92%

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科学家记录了各种场景中猪的声音,包括小猪从母亲那里吮吸乳汁,或分离后与家人团聚这样的积极场景,也包括与家人分离,小猪之间争斗,阉割或屠宰等消极场景。

在实验场所中,科学家还为猪创造了各种模拟场景,旨在唤起它们更微妙的情绪。其中包括一个带有玩具或食物的娱乐场,以及一个没有任何刺激的场所。科学家还在一些场所中放置了新颖和不常见的物体,供猪互动。在这个过程中,猪的叫声、行为和心率都被监控和记录。

然后,科学家分析了7000多份录音,想要找出声音中存在的与情绪有关的通用模式,并与消极或积极情况联系在一起。结果发现,他们在消极情况下收集了更多的高频呼叫(如尖叫),而低频呼叫(如吠叫和咕噜声)在猪处于积极或消极情绪的情况下都出现了。

低频呼声反映的情绪差异较大,这引起了科学家的浓厚兴趣。通过对声音进行更彻底的分析,科学家发现了一种新的模式,可以更详细地揭示猪在某些情况下的情绪。

“通过分析,我们发现,在积极和消极情况下,猪的叫声有明显差异。在积极情况下,呼叫声要短得多,振幅波动很小。更具体地说,咕噜声开始时,频率很高,然后逐渐降低。通过训练算法来识别这些声音,我们正确识别出情绪的概率高达92%。”布里费解释说。

有助于理解其他动物的情绪

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对动物情感的研究是过去20年来出现的一个相对较新的领域。今天,人们普遍认为,动物的心理健康是它们的整体福利中的重要组成部分。然而,目前的动物福利主要集中在动物的身体健康。事实上,有几种系统可以帮助农场主自动监控动物的身体健康状况。

而监测动物心理健康的类似系统还有待开发。这项研究的负责人员希望他们的算法可以帮助农场主方便、快捷地监测动物的心理健康。

“我们已经训练了能够解码猪的咕噜声的算法。现在,我们需要将算法开发成一个应用程序,农场主可以使用它来改善动物福利。”布里费说。

布里费补充,利用大量的数据来训练算法,这种方法也可以用于更好地理解其他哺乳动物的情绪

【《奇点科学》是欧洲经典科普杂志Science Illustrated(科学画报)版权合作方,专注报道令人兴奋的前沿科技进展,让读者提前看见未来。】


参考资料

[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220307082325.htm

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