Теперь мы можем расшифровать эмоции свиней. Используя тысячи акустических записей, собранных на протяжении всей жизни свиней, от их рождения до смерти, международная группа исследователей первой в мире смогла преобразовать хрюканье свиней в настоящие эмоции в самых разных условиях и на разных этапах жизни. Исследование проводится Копенгагенским университетом, ETH Zurich и Национальным исследовательским институтом сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Франции (INRAE) и может быть использовано для улучшения благополучия животных в будущем.
Стоит ли свиное хрюканье тысячи слов? Возможно так. В новом исследовании международная группа исследователей из Дании, Швейцарии, Франции, Германии, Норвегии и Чехии превратила хрюканье свиньи в эмоции. Результаты были опубликованы сегодня (7 марта 2022 г.) в Scientific Reports .
Используя более 7000 аудиозаписей свиней, исследователи разработали алгоритм, который может расшифровать, испытывает ли отдельная свинья положительные эмоции («счастливые» или «взволнованные»), отрицательные («испуганные» или «стрессовые») или где то посередине. Записи были собраны в широком диапазоне ситуаций, с которыми сталкиваются коммерческие свиньи, как положительных, так и отрицательных, с момента их рождения до их смерти.
«С помощью этого исследования мы демонстрируем, что звуки животных дают отличное представление об их эмоциях. Мы также доказываем, что алгоритм можно использовать для расшифровки и понимания эмоций свиней, что является важным шагом на пути к улучшению благополучия животных», — говорит доцент Элоди Брифер с кафедры биологии Копенгагенского университета в Копенгагене. кто соруководил исследованием.
Короткое ворчание — это «счастливое ворчание».
Исследователи записали звуки свиней как в коммерческих, так и в экспериментальных сценариях, которые, исходя из поведения свиней, связаны либо с положительными, либо с отрицательными эмоциями. К положительным ситуациям относились, например, ситуации, когда поросята сосут молоко у своих матерей или когда они воссоединяются со своей семьей после того, как их разлучили. Эмоционально-негативные ситуации включали, среди прочего, разлучение, драки между поросятами, кастрацию и забой.
В экспериментальных конюшнях исследователи также создали различные имитационные сценарии для свиней, призванные вызвать более тонкие эмоции в середине спектра. К ним относятся арена с игрушками или едой и соответствующая арена без каких-либо стимулов. Исследователи также разместили на арене новые и незнакомые объекты, с которыми свиньи могли взаимодействовать. По пути крики свиней, их поведение и частота сердечных сокращений контролировались и записывались, когда это было возможно.
Затем исследователи проанализировали более 7000 аудиозаписей, чтобы увидеть, есть ли закономерность в звуках в зависимости от эмоций, и могут ли они отличить положительные ситуации и эмоции от отрицательных. Как уже было показано в предыдущем исследовании, исследователи регистрировали более высокочастотные крики (такие как крики и визги) в негативных ситуациях. При этом низкочастотные крики (такие как лай и хрюканье) встречались как в ситуациях, когда свиньи испытывали положительные, так и отрицательные эмоции.
Ситуации между крайностями были особенно интересны. При еще более тщательном анализе звуковых файлов исследователи обнаружили новую закономерность, которая еще более подробно раскрывала то, что свиньи испытывали в определенных ситуациях.
«Существуют явные различия в криках свиней, когда мы смотрим на позитивные и негативные ситуации. В положительных ситуациях крики намного короче, с небольшими колебаниями амплитуды. В частности, мычание начинается высоко и постепенно снижается по частоте. Обучив алгоритм распознавать эти звуки, мы можем классифицировать 92% обращений к правильным эмоциям», — объясняет Элоди Брифер.
Фермеры могут отслеживать эмоции животных
Изучение эмоций животных — относительно новая область, появившаяся за последние 20 лет. Сегодня общепризнанно, что психическое здоровье скота важно для его общего благополучия. Тем не менее, сегодняшнее благополучие животных сосредоточено в первую очередь на физическом здоровье скота. Действительно, существует несколько систем, которые могут автоматически контролировать физическое здоровье животного для фермера.
Аналогичные системы для мониторинга психического здоровья животных еще предстоит разработать. Исследователи надеются, что их алгоритм может проложить путь к новой платформе для фермеров, чтобы следить за психологическим благополучием своих животных.
«Мы обучили алгоритм декодировать свиное хрюканье. Теперь нам нужен кто-то, кто хочет превратить алгоритм в приложение, которое фермеры смогут использовать для улучшения благополучия своих животных», — говорит Элоди Брифер.
Она добавляет, что при наличии достаточного количества данных для обучения алгоритма этот метод также можно использовать для лучшего понимания эмоций других млекопитающих.
Факты:
Исследователи записали 7414 звуков от 411 свиней в разных сценариях, от рождения до смерти.
Алгоритм машинного обучения был обучен расшифровывать, можно ли классифицировать крики свиньи как функцию положительных или отрицательных эмоций.
Исследователи определили эмоции свиней на основе того, как они естественно реагируют на различные положительные и отрицательные внешние раздражители, а также могут ли стимулы улучшать (положительные) или угрожать (отрицательные) их жизни.
Например, типичными признаками отрицательных эмоций у свиней являются то, что они стоят на месте, издают много звуков и пытаются убежать, в то время как положительные включают исследование своего окружения и наклонение ушей вперед.
Позитивные ситуации включали в себя сближение с однопометниками, кормление грудью, позитивное обусловливание, обогащение, воссоединение с матерью и свободный бег. Негативные ситуации включали, среди прочего, пропуск кормления, непродолжительную социальную изоляцию, драки поросят, раздавливание поросят матерью, кастрацию, обращение и ожидание на бойне.
В исследовании приняли участие шестнадцать исследователей из Дании, Швейцарии, Франции, Германии, Норвегии и Чехии.