Лицом к боли: ИИ распознаёт страдания по выражению козьей морды.

Пациент ворчал и гримасничал, но говорить с врачом отказывался. Пациентом был козёл.

Козёл

Распознавать боль у животных, как известно, невероятно трудно. Чтобы заметить её, человеку приходится полагаться на едва уловимые сигналы языка тела или перемены в поведении. Однако новая модель искусственного интеллекта превращает это в автоматический процесс — она выявляет боль у коз, используя исключительно выражение их морды. Модель, описанная в журнале Scientific Reports, достигла точности в 80 процентов и открывает многообещающий путь для автоматического наблюдения за здоровьем сельскохозяйственных животных.

Традиционно выявление боли у животных сводится к ручному анализу фотографий или видеозаписей в поисках особых признаков — приподнятой губы, раздутой ноздри — и к созданию шкал боли, подогнанных под каждый отдельный вид. Но мы, люди, и замечаем, и толкуем боль животных сквозь призму собственной предвзятости, считает ветеринарный анестезиолог из Флоридского университета Людовика Кьяваччини, ведущий автор нового исследования. Когда же распознавание поручают автомату, «компьютер просто улавливает закономерности».

Кьяваччини с коллегами сняли на видео в ветеринарной клинике 40 коз разных пород и возрастов с самыми разными медицинскими проблемами и получили более 5000 неподвижных кадров. Опираясь на поведенческую шкалу боли, клиническую историю болезни и физикальный осмотр, они отнесли каждую козу к категории «испытывает боль» или «не испытывает». Команда опробовала три подхода, обучая алгоритм на разных наборах изображений и оставляя другие для проверки обучения. Самой сбалансированной — одинаково искусной и в обнаружении страдающих, и в обнаружении здоровых коз — оказалась модель, обученная на четырёх пятых кадров, доработанная на оставшейся пятой части и проверенная на видео ещё двух коз. Пятикратное повторение этого процесса с разными комбинациями данных дало среднюю точность 80 процентов. Такое обучение, по словам Кьяваччини, «по сути, нарабатывает 30 лет клинического опыта за 30 минут».

Схожие инструменты на базе ИИ уже существуют для кошек — у них лучше отлажены шкалы боли, основанные на выражении морды, — но единственная подобная шкала для коз была подтверждена только на молодых здоровых самцах во время кастрации. Кьяваччини вдохновило именно отсутствие козьих шкал боли, а ещё — энтузиазм аспиранта, вспыхнувший после того, как тот представил коз на сельскохозяйственной выставке.

Созданные похожими методами ИИ-инструменты когда-нибудь смогут помогать ветеринарным врачам быстрее и точнее ставить диагнозы или предупреждать фермеров о ранних признаках страдания у скота. «Это исследование показывает потенциал более широкого внедрения ИИ в уход за животными и подчёркивает, как важно продолжать изучать его на самых разных видах», — говорит Марва Махмуд, специалист по поведенческому ИИ человека и животных из Университета Глазго.

Инструменты оценки боли по выражению лица уже существуют для неговорящих пациентов-людей, но их действенность зачастую ограничена плохим качеством изображения или неудачным ракурсом камеры. «Многие инженерные трудности, которые мы преодолели — например, приспособление к неидеальным, реальным условиям, — могут пригодиться и в медицине для человека, — говорит Кьяваччини. — Врачи тревожатся об идеальном освещении или положении головы. А я тем временем ношусь за козой с камерой».

Источник: Люси Ту, Scientific American № 332, 2025 March.

Предыдущая статья:
... Что, если бы динозавры никогда не вымирали?