Dùng AI để biết cảm xúc của gà đang phấn khích, sợ hãi hay đói

Nghiên cứu do Giáo sư Adrian David Cheok của Đại học Tokyo dẫn đầu, vẫn chưa được bình duyệt.

Bình duyệt là một trong những chuẩn mực vàng của khoa học. Đây là quá trình các nhà khoa học đánh giá chất lượng kết quả nghiên cứu của các đồng nghiệp khác trong cùng lĩnh vực. Mục đích của quá trình này nhằm đảm bảo các kết quả nghiên cứu phải chính xác, chặt chẽ, dựa trên nền tảng các nghiên cứu trong quá khứ và bổ sung thêm vào những gì chúng ta vốn đã biết.

Hệ thống AI dựa trên một kỹ thuật mà các nhà nghiên cứu gọi là Học tập phân tích cảm xúc sâu sắc, có thể thích ứng với việc thay đổi kiểu giọng nói.

Nghiên cứu cho thấy hệ thống này có khả năng dịch "các trạng thái cảm xúc khác nhau ở gà, bao gồm đói, sợ hãi, tức giận, hài lòng, phấn khích và đau khổ".

"Phương pháp của chúng tôi sử dụng kỹ thuật AI tiên tiến mà chúng tôi gọi là Học phân tích cảm xúc sâu sắc (DEAL), một cách tiếp cận mang tính toán học và sáng tạo cao cho phép hiểu rõ các trạng thái cảm xúc thông qua dữ liệu thính giác", trích nội dung nghiên cứu.

Adrian David Cheok nói với tờ New York Post: “Nếu biết động vật đang cảm thấy gì, chúng ta có thể thiết kế một thế giới tốt đẹp hơn nhiều cho chúng”. Ông đã không trả lời ngay lập tức câu hỏi của trang Insider.

Các nhà khoa học đã thử nghiệm hệ thống này trên 80 con gà để nghiên cứu và hợp tác với một nhóm các nhà tâm lý học động vật, bác sĩ thú y.

Theo nghiên cứu, hệ thống này có thể đạt được độ chính xác cao đáng ngạc nhiên trong việc xác định trạng thái cảm xúc của gà: “Xác suất phát hiện trung bình cao cho mỗi cảm xúc gợi ý rằng mô hình của chúng tôi đã học được cách nắm bắt các mẫu và đặc điểm có ý nghĩa từ âm thanh của gà”.

Các nhà nghiên cứu thừa nhận những hạn chế tiềm ẩn, gồm cả sự khác biệt về giống gà và sự phức tạp của một số giao tiếp, chẳng hạn như ngôn ngữ cơ thể.

Những nhà khoa học và nhà nghiên cứu cũng đang sử dụng các công cụ AI cho nỗ lực bảo tồn. Trong một trường hợp, các công cụ AI đã được triển khai để giúp xác định dấu vết nhằm hiểu rõ hơn về quần thể động vật.

AI giúp hiểu được cảm xúc của lợn

Vào tháng 3.2022, các nhà nghiên cứu do Đại học Copenhagen (Đan Mạch), Viện Kỹ thuật liên bang Thụy Sĩ và Viện nghiên cứu quốc gia về Nông nghiệp, Thực phẩm và Môi trường của Pháp cho biết đã tạo ra một thuật toán giúp hiểu được cảm xúc của lợn.

Theo Stewart Skinner (38 tuổi), người đồng sở hữu trang trại, lợn là loài động vật có khả năng biểu cảm với nhiều loại âm thanh khác nhau. Việc phiên dịch âm thanh phát ra từ lợn đôi khi có thể làm khó ngay cả những nông dân có kinh nghiệm.

Stewart Skinner nói: “Tôi thường nói đùa rằng công việc này sẽ dễ dàng hơn nhiều nếu chúng ta biết nói tiếng lợn”.

Việc giải mã cảm xúc của loài lợn có thể sớm đạt được. Các nhà nghiên cứu ở châu Âu đã tạo ra một thuật toán đánh giá trạng thái cảm xúc của lợn dựa trên âm thanh mà chúng tạo ra.

Elodie Briefer, Phó giáo sư sinh học tại Đại học Copenhagen, cho biết: “Phúc lợi động vật ngày nay không chỉ dựa trên sức khỏe thể chất của động vật mà còn cả sức khỏe tinh thần của chúng”.

Người nông dân càng sớm nhận biết được con vật đang vui hay đau khổ thì các vấn đề về môi trường sống gây ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng càng nhanh chóng được giải quyết.

Lợn là một trong những loài vật nuôi dễ hòa nhập, tạo ra phạm vi âm thanh rộng hơn và thường xuyên hơn so với dê, cừu và bò. Để có thể phân tích và hiểu được ngôn ngữ giao tiếp của lợn, các nhà khoa học tại 5 phòng thí nghiệm nghiên cứu trên khắp châu Âu đã sử dụng micro để ghi âm khoảng 7.400 cuộc gọi riêng biệt từ 411 cá thể lợn.

Các cuộc gọi được ghi lại trong tất cả các tình huống trong suốt vòng đời của một con lợn từ khi sinh ra đến khi được đưa tới lò mổ. Mỗi âm thanh sẽ đi kèm với các quan sát hành vi, nhịp tim để thiết lập các liên kết cảm xúc tích cực hoặc tiêu cực.

Các nhà nghiên cứu sau đó đã gán cho mỗi âm thanh một giá trị cảm xúc tích cực hoặc tiêu cực dựa trên “suy luận trực quan”. Nói cách khác, các nhà nghiên cứu đã đưa ra một phỏng đoán về cách lợn cảm thấy ra sao về những sự kiện xung quanh chúng, ví dụ như việc cho ăn, trạng thái vui vẻ hoặc không tốt, bị thiến… Các kịch bản tích cực ví dụ như cho heo con bú, chơi đồ chơi và các kịch bản tiêu cực như đánh nhau, bị chia tách khỏi đàn và sắp bị giết mổ.

Khi lần đầu tiên nghe, hầu hết mọi người có xu hướng đoán tốt hơn một chút so với việc đoán cảm xúc của một con lợn chỉ dựa vào âm thanh của nó. Song hãy lắng nghe kỹ đủ tiếng kêu của lợn và các kiểu mẫu xuất hiện.

Những tiếng gầm gừ liên quan đến cảm xúc tích cực. Đó là những âm thanh mà lợn tạo ra khi được cho ăn, chạy nhảy hoặc đoàn tụ với mẹ hoặc bạn cùng lứa sau cuộc chia ly. Nó có xu hướng ngắn hơn và có sự nhất quán trong mỗi thanh âm.

Không ngạc nhiên khi âm thanh phát ra từ một con lợn không vui nghe thật kinh khủng. Các tình huống gồm cả việc vô tình bị lợn nái mẹ đè lên, đang chờ giết thịt, đói, đánh nhau và sự ngạc nhiên không mong muốn của người hoặc đồ vật lạ trong chuồng chúng.

Những tiếng la hét và tiếng tru được ghi lại từ những con vật đang trải qua nỗi sợ hãi hoặc đau đớn đều có thời lượng dài hơn và có nhiều giai điệu hơn so với âm thanh của sự hài lòng.

Elodie Briefer cho biết: “Khi được dạy cách lắng nghe những phân biệt đơn giản này, con người làm tốt hơn việc diễn giải chính xác trạng thái cảm xúc của động vật. Thế nhưng, AI vẫn hoạt động tốt nhất”.

Thuật toán của các nhà nghiên cứu do đồng tác giả Ciara Sypherd thiết kế đã xác định cảm xúc của động vật là tích cực hay tiêu cực với độ chính xác lên tới 92%.

Nhìn chung, những phát hiện đã xác thực các quan sát trước đây liên kết các âm thanh tần số cao với trạng thái cảm xúc tiêu cực và âm thanh tần số thấp với trạng thái cảm xúc tích cực.

Nghiên cứu này là sản phẩm của SoundWel, một dự án do Liên minh châu Âu (EU) tài trợ nhằm cải thiện sức khỏe và phúc lợi động vật. Các nhà nghiên cứu của dự án đang tìm cách hợp tác với một kỹ sư có thể kết hợp dữ liệu của họ vào một ứng dụng hoặc công cụ khác mà người nông dân có thể dùng để giải thích tiếng gọi và trạng thái cảm xúc của động vật trong thời gian thực.

Hiểu được cảm xúc của động vật là việc thiết thực và đã được luật pháp công nhận. Các luật bảo vệ động vật như luật hiện hành của Quốc hội Anh khẳng định rằng động vật có khả năng suy nghĩ, cảm nhận và chính phủ phải tính đến phúc lợi của động vật khi đưa ra các chính sách có thể ảnh hưởng đến chúng. EU đã công nhận các mối quan tâm của động vật vào năm 2009.

Theo Stewart Skinner, công cụ hiệu quả về chi phí và thân thiện với người dùng giúp giải mã tiếng kêu của lợn sẽ là tài sản quý giá trong bất kỳ trang trại nào. Khả năng nhận biết sớm các vấn đề là yếu tố quyết định lớn nhất đến thành công của việc điều trị và chăm sóc động vật.