听完411头猪的哼哼,他们找到了理解“猪语”的算法

  我们现在可以解读猪的情绪了。一个国际研究小组利用猪从出生到死亡的生命过程中收集到的数千份录音,首次在其一生各个阶段的大量场景下,将猪的呼噜声转化为了真实的情绪。这项研究由丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen)、瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)和法国国家农业、食品和环境研究所(National Research Institute for Agriculture, Food and Environment)共同领导,未来可以用于改善动物福利。

  来源  哥本哈根大学

  翻译  闭诗林

  编辑  魏潇

  猪的哼哼也能胜过千言万语吗?也许真是如此。在一项新研究中,一支由丹麦、瑞士、法国、德国、挪威和捷克共和国的研究人员所组成的国际团队已经将猪的呼噜声翻译成了它们的情绪。研究结果已发表在《科学报告》Scientific Reports上。

  研究人员记录了7000多段猪的音频,设计了一种机器学习算法,能够破译猪的情绪是积极的(“高兴”或“兴奋”)、消极的(“害怕”或“紧张”),还是介于两者之间。这些记录是在商品猪从出生到死亡所面临到的各种情形下收集的,积极和消极类型均被包含在内。

  研究的共同主导者、哥本哈根大学生物学系副教授 Elodie Briefer 表示,“经过这项研究,我们证明动物的声音可以被用来很好地洞察其情绪。我们还证明了一种算法可以用来解码和理解猪的情绪,这是在提高动物福利方面迈出的重要一步。”

  更短的哼哼是“快乐的”

  研究人员在商业和实验场景中记录了 411 头猪从出生到死亡的 7414 种声音。根据猪对各种外部积极和消极刺激的自然反应,以及刺激是否能改善(积极)或威胁(消极)它们的生活,研究者定义了猪的情绪。例如,猪负面情绪的典型表现是站着不动,发出许多声音,并试图逃跑。而积极的情绪表现包括探索周围的环境,耳朵探向前的姿势。积极情景包括与同伴挤在一起,被照料,积极的调节,食粮丰富,与母亲团聚,自由奔跑。消极情景包括被同伴排除在外,错过照料,短时间的社会隔离,仔猪打架,仔猪被母亲碾压,被阉割,被处理好在屠宰场等待等。

  在实验棚,研究人员还为猪创造了各种模拟场景,旨在唤起情绪范围当中更微妙的情绪。实验场地包括一个有玩具或食物的竞技场,以及另一个没有任何刺激的竞技场。研究人员还将新的和陌生的物体放置其中,让猪与之互动。在这个过程中,猪的叫声、行为和心率都被监控,并在可行的时候被记录了下来。

  研究人员随后分析了 7000 多段音频,找寻这些声音当中是否存在一种与情绪有关的模式,以及是否能从消极的场景和情绪中识别出积极的。正如此前的研究所揭示的,研究人员在消极的情况下收集了更多的高频呼叫(如惨叫和长声尖叫)。同时,经历积极或消极情绪都会出现低频叫声(如吠叫和咕哝声)。

  两个极端之间的情况特别有趣。通过对声音文件进行更深入的分析,研究人员发现了一种新的模式,更详细地揭示了猪在某些情况下的体验。

  “积极与消极的情况下,猪的叫声是有明显区别的。在积极情况下,它们的叫声要短得多,声波振幅很小。具体而言,呼噜声的起始频率很高,然后逐渐降低。通过训练一种识别这些声音的算法,我们可以将 92% 的叫声归类为对应的情绪。”

  监测牲畜的情绪

  动物的情感研究是近 20 年来出现的一个相对较新的领域。今天,人们普遍认为家畜的心理健康对其整体福祉至关重要。然而,今天的动物福利主要关注它们的生理健康。现阶段,也确实已有好几种系统可为农民自动监测动物的生理健康指标。

  监测动物精神健康的类似系统还有待开发。研究人员希望他们的算法可为农民提供一种新平台,以关注动物的精神福祉。

  Elodie Briefer 表示,“我们训练算法以解码猪的呼噜声。现在,需要有人能把算法开发成一个应用程序,农民用它来改善动物福利。”

  她补充,有了足够的数据来训练算法,该方法也可以应用于更好理解其他哺乳动物的情绪。

  原文链接:

  https://www.eurekalert.org/news-releases/945428

  论文信息

  [标题]Classification of pig calls produced from birth to slaughter according to their emotional valence and context of production

  [作者]Elodie F。 Briefer, Ciara C。 -R。 Sypherd, Pavel Linhart, Lisette M。 C。 Leliveld, Monica Padilla de la Torre, Eva R。 Read, Carole Guérin, Véronique Deiss, Chloé Monestier, Jeppe H。 Rasmussen, Marek Špinka, Sandra Düpjan, Alain Boissy, Andrew M。 Janczak, Edna Hillmann & Céline Tallet 

  [期刊]Scientific Reports

  [日期]07 March 2022

  本文转载自公众号“科研圈”

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