Уникальная лаборатория использует искусственный интеллект, чтобы сделать мир животных лучше
Лаборатория Tech4Animals в Хайфе разрабатывает анализ видео, сенсорных и аудиоданных с помощью искусственного интеллекта для определения физической боли и эмоционального состояния животных.
Tech4Animals разрабатывает технологии искусственного интеллекта для улучшения благополучия животных. Фото: Tech4Animals/Университет Хайфы
“Животные действительно говорят. Мы обучаем искусственный интеллект слушать”.
Таков девиз лаборатории Tech4Animals, возглавляемой доцентом. Анна Замански с факультета информационных систем Хайфского университета.
“Эта лаборатория - воплощение моей мечты”, - говорит она ISRAEL21c.
«Я ученый-компьютерщик и люблю животных. Я основала эту лабораторию 10 лет назад, когда еще не существовало такой области, как технологии и искусственный интеллект для животных».
Хотя существуют лаборатории, использующие искусственный интеллект на моделях животных для лучшего понимания людей, добавляет она, «мы действительно уникальны, потому что мы разрабатываем ИИ для благополучия животных . Мы действительно заботимся о том, чтобы сделать мир для животных лучше».
Главным приоритетом лаборатории является разработка анализа видео, сенсорных и аудиоданных с помощью искусственного интеллекта для определения эмоционального состояния животных.
«У животных нет хорошего способа измерить это. Вы не можете спросить их, что они чувствуют, или попросить их вести себя счастливым или грустным — именно так создаются большие наборы данных о человеческих эмоциях», — говорит Замански.
«Что значит для коровы находиться в позитивном эмоциональном состоянии, помимо того, что она не голодна и не испытывает боли? Мы пытаемся разработать эксперимент, в ходе которого ИИ узнает, как выглядит и звучит счастливая корова».
Подробности
Cat Reader
Самый продвинутый проект лаборатории — Cat Reader, мобильное приложение для обнаружения боли у кошек.
Первая версия приложения предназначена для ветеринаров, вторая будет разработана для владельцев кошек. Две статьи об этом исследовании были опубликованы в журнале Nature Scientific Reports , еще две находятся на рассмотрении.
Поскольку кошки научились скрывать свою боль, объясняет Замански, в ветеринарной практике им постоянно уделяется недостаточное лечение.
Обучение ИИ измерять боль кошек. Фото предоставлено лабораторией Tech4Animals и Хайфским университетом.
Обучение ИИ измерять боль кошек. (Яндекс перевод картинки). Фото предоставлено лабораторией Tech4Animals и Хайфским университетом.
«Сейчас мы также работаем над распознаванием эмоций собак с помощью анализа лица. Собаки очень сложны, потому что существует много разных пород и типов телосложения, а морфология мышц сильно различается», — говорит она.
Физические различия пород затрудняют распознавание эмоций собак с помощью анализа лица. Фото предоставлено лабораторией Tech4Animals и Хайфским университетом.
«То, что мы делаем, во многом является прикладной наукой; мы хотим, чтобы то, что мы разрабатываем, использовалось владельцами собак и кошек, ветеринарами, фермерами и работниками зоопарков. Но мы также занимаемся фундаментальной наукой, потому что то, что работает для людей, не работает для животных».
В лаборатории работает междисциплинарная команда из примерно 20 человек, включая специалистов по обработке данных, аспирантов, постдокторантов, внешних экспертов, ветеринаров и антропологов, занимающихся взаимоотношениями человека и животных.
Лапы партнеров
Поскольку получить финансирование для исследований в области защиты животных сложно, а также из-за нехватки данных, Tech4Animals выявляет организации, которые производят данные о животных, и сотрудничает с ними в конкретных проектах, использующих эти данные.
«Как только у нас появится связь с организацией, которая работает с животными или изучает их, мы определяем план действий, который хотим предпринять», — говорит Замански.
Ассистент профессора Анна Замански (в синем свитере) со своей лабораторной командой. Фото предоставлено лабораторией Tech4Animals и Хайфским университетом.
Проекты "Кошачья и собачья боль" стали возможны благодаря сотрудничеству с одной из крупнейших ветеринарных клиник Европы, расположенной в Германии. Проект "Эмоции коровы" реализуется при содействии крупного румынского научно-исследовательского института по благополучию крупного рогатого скота.
Данные фитнес-тестов, собранные Университетом ветеринарной медицины в Ганновере, Германия, являются основой проекта Tech4Animals, который анализирует записи дыхания, чтобы определить, есть ли у мопса или боксера брахицефальный синдром обструктивных дыхательных путей (BOAS), состояние, которое вызывает страдания и сокращает продолжительность жизни у пораженных собак.
Другой проект использует науку о данных и искусственный интеллект для лучшего выявления и характеристики собачьей эпилепсии с целью улучшения лечения этого состояния.
Лаборатория Tech 4 Animals Lab - это мы!
Организации по защите животных также обращаются в лабораторию для совместной работы. Организация по защите кошек в Великобритании хочет оценить эмоциональное благополучие кошек из приютов, чтобы определить, у каких кошек больше шансов быть усыновленными.
“Мы должны разработать для них новые инструменты, потому что кошки живущие в приютах совершенно отличаются от кошек, которые живут с хозяевами”, - говорит Анна Замански.
Технология распознавания лиц применена к кошкам. Фото предоставлено лабораторией Tech 4 Animals/Хайфский университет
“Мы также поговорили с приютом для ослов о разработке технологии распознавания боли для ослов, которая, кстати, сильно отличается от лошадей. Мы провели некоторую работу с лошадьми, но оказалось, что выражения лица ослов сильно отличаются. Данные о боли у лошадей нам не помогли, поэтому нам пришлось начинать с нуля, чтобы разработать эту модель”.
Животные зоопарка и домашний скот
Four Paws , международная организация по защите животных, сотрудничает в проекте с Tech4Animals, используя данные Four Paws о состоянии здоровья содержащихся в неволе животных.
«Они хотят, чтобы мы использовали ИИ, чтобы лучше понять данные и, в конечном итоге, разработать мобильное приложение для работников зоопарков, которое сообщит им, когда лучше всего проверить здоровье, например, тигра», — говорит Заманский.
«Эта процедура предполагает усыпление тигра на несколько часов, поэтому она дорогая. Мы впервые работаем с тиграми и львами. Данных много, и у нас есть ветеринар, который оцифровывает эту информацию, чтобы мы могли запустить на ней искусственный интеллект».
Неправительственная организация в Великобритании планирует помочь лаборатории в ее стремлении изменить законодательство об обращении с животными, выращиваемыми на фермах, – от рыбы и кур до крупного рогатого скота.
Фермерские куры в клетках. Фото автора tawatchai07 на Freepik
Есть много проблем, вызывающих беспокойство. Во-первых, только в Соединенных Штатах ежегодно 94 миллиона свиней подвергаются кастрации без анестезии.
«Разрабатывая модели искусственного интеллекта, которые видят эмоции, мы можем объективно подтвердить, что сельскохозяйственные животные чувствуют печаль и страдания, и это может оказать большое влияние на законодательство о защите животных в мире. Сегодняшний закон о защите животных появился только в 1960-х годах, когда один ученый заставил людей увидеть, как страдают эти животные. Возможно, нам нужен еще один раунд активности для признания плохого состояния сельскохозяйственных животных», — говорит Замански.
В качестве примера существ, которым может быть полезен этот проект, она предлагает выращенных на ферме осьминогов.
«Не существует законодательства, защищающего их благополучие, и они удивительно умные животные. Несколько лет назад было показано, что они чувствуют боль, и я уверен, что они чувствуют и другие эмоции. Если ИИ сможет сыграть роль в их защите, он также сможет убедить людей относиться к этим животным по-другому. Это еще одно направление нашей работы, чтобы изменить ситуацию».
Реалистичные цели
Благополучие животных в Израиле также вызывает беспокойство.
«Мы пытались помочь организациям, которые помогали людям найти потерявшихся собак. Мы создали систему искусственного интеллекта, в которой кто-то мог показать фотографию своей собаки, а мы попытались сравнить ее с набором данных о потерянных собаках».
Замански называет себя «почти веганкой», но говорит, что не согласна с порой крайними тактиками веганских правозащитных организаций.
«Мы не экстремисты. Мы реалисты и хотим сделать жизнь животных лучше, не шокируя или борясь, а делая научные открытия, которые приведут к улучшению благополучия животных. Это долгий и трудный путь, особенно для сельскохозяйственных животных, и я верю, что ИИ может многое сделать в этой области».
Перевод с английского
