Decodificando las emociones de los cerdos con un algoritmo de aprendizaje automático


Ahora podemos decodificar las emociones de los cerdos. Utilizando miles de grabaciones acústicas recopiladas a lo largo de la vida de los cerdos, desde su nacimiento hasta su muerte, un equipo internacional de investigadores es el primero en el mundo en traducir los gruñidos de los cerdos en emociones reales a través de una gran cantidad de condiciones y etapas de la vida. 


por la Universidad de Copenhague


La investigación está dirigida por la Universidad de Copenhague, la ETH Zurich y el Instituto Nacional de Investigación para la Agricultura, la Alimentación y el Medio Ambiente de Francia (INRAE), y puede utilizarse para mejorar el bienestar animal en el futuro.

¿Vale un gruñido de cerdo más que mil palabras? Quizás. En un nuevo estudio, un equipo internacional de investigadores de Dinamarca, Suiza, Francia, Alemania, Noruega y la República Checa ha traducido los gruñidos de los cerdos en emociones. Los hallazgos han sido publicados hoy en Scientific Reports .

Usando más de 7000 grabaciones de audio de cerdos, los investigadores diseñaron un algoritmo que puede decodificar si un cerdo individual está experimentando una emoción positiva («feliz» o «emocionado»), una negativa («asustado» o «estresado») o en algún lugar entre. Las grabaciones se recopilaron en una amplia gama de situaciones que enfrentan los cerdos comerciales, tanto positivos como negativos, desde que nacen hasta que mueren.

«Con este estudio, demostramos que los sonidos de los animales brindan una gran comprensión de sus emociones. También demostramos que se puede usar un algoritmo para decodificar y comprender las emociones de los cerdos, lo cual es un paso importante hacia la mejora del bienestar animal para el ganado», dice Associate. La profesora Elodie Briefer del Departamento de Biología de la Universidad de Copenhague en la Universidad de Copenhague, quien codirigió el estudio.

Los gruñidos cortos son gruñidos ‘felices’

Los investigadores grabaron sonidos de cerdos tanto en escenarios comerciales como experimentales, que, según el comportamiento de los cerdos, están asociados con una emoción positiva o negativa. Las situaciones positivas incluyeron, por ejemplo, momentos en que los lechones amamantan a sus madres o cuando se reúnen con su familia después de haber sido separados. Las situaciones emocionalmente negativas incluyeron, entre otras, separación, peleas entre lechones, castración y matanza.

En establos experimentales, los investigadores también crearon varios escenarios simulados para los cerdos, diseñados para evocar emociones más matizadas en el medio del espectro. Estos incluían una arena con juguetes o comida y una arena correspondiente sin ningún estímulo. Los investigadores también colocaron objetos nuevos y desconocidos en la arena para que los cerdos interactuaran. En el camino, las llamadas, el comportamiento y la frecuencia cardíaca de los cerdos fueron monitoreados y registrados cuando fue posible.

Luego, los investigadores analizaron las más de 7,000 grabaciones de audio para ver si había un patrón en los sonidos en función de las emociones, y si podían distinguir las situaciones y emociones positivas de las negativas. Como ya se reveló en investigaciones anteriores, los investigadores recolectaron más llamadas de alta frecuencia (como gritos y chillidos) en situaciones negativas. Al mismo tiempo, se produjeron llamadas de baja frecuencia (como ladridos y gruñidos) en situaciones en las que los cerdos experimentaron emociones positivas o negativas.

Las situaciones entre los extremos eran particularmente interesantes. Con un análisis aún más exhaustivo de los archivos de sonido, los investigadores encontraron un nuevo patrón que reveló lo que los cerdos experimentaron en ciertas situaciones con aún mayor detalle.

«Existen claras diferencias en los cantos de los cerdos cuando observamos situaciones positivas y negativas. En las situaciones positivas, los cantos son mucho más breves, con fluctuaciones menores en la amplitud. Los gruñidos, más específicamente, comienzan con una frecuencia alta y disminuyen gradualmente. Con entrenamiento un algoritmo para reconocer estos sonidos, podemos clasificar el 92% de las llamadas en la emoción correcta», explica Elodie Briefer.

Los granjeros pueden monitorear las emociones de los animales

El estudio de las emociones animales es un campo relativamente nuevo que ha surgido en los últimos 20 años. Hoy en día, se acepta ampliamente que la salud mental del ganado es importante para su bienestar general. Sin embargo, el bienestar animal actual se centra principalmente en la salud física del ganado . De hecho, existen varios sistemas que pueden monitorear automáticamente la salud física de un animal para un granjero.

«Hemos entrenado el algoritmo para decodificar gruñidos de cerdo. Ahora, necesitamos a alguien que quiera desarrollar el algoritmo en una aplicación que los granjeros puedan usar para mejorar el bienestar de sus animales», dice Elodie Briefer.

Agrega que, con suficientes datos para entrenar el algoritmo, el método también podría usarse para comprender mejor las emociones de otros mamíferos.

Hechos

  • Los investigadores registraron 7.414 sonidos de 411 cerdos en diferentes escenarios, desde el nacimiento hasta la muerte.
  • Se entrenó un algoritmo de aprendizaje automático para decodificar si las llamadas de los cerdos se pueden clasificar en función de las emociones positivas o negativas.
  • Los investigadores definieron las emociones de los cerdos en función de cómo reaccionan naturalmente a varios estímulos externos positivos y negativos, y si los estímulos pueden mejorar (positivo) o amenazar (negativo) sus vidas.
  • Por ejemplo, los signos típicos de emociones negativas en los cerdos son que se quedan quietos, emiten muchas vocalizaciones y tratan de escapar, mientras que los positivos incluyen explorar su entorno y tener las orejas hacia adelante.
  • Las situaciones positivas incluyeron acurrucarse con compañeros de camada, amamantar, condicionamiento positivo, enriquecimiento, reunión con la madre y correr libremente. Las situaciones negativas incluyeron, entre otras, falta de lactancia, aislamiento social corto, peleas de lechones, aplastamiento de lechones por parte de la madre, castración, manejo y espera en el matadero.
  • Dieciséis investigadores de Dinamarca, Suiza, Francia, Alemania, Noruega y la República Checa participaron en el estudio.


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