Искусственный интеллект – в помощь четвероногому другу

Искусственный интеллект – в помощь четвероногому другу

Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» предложили диагностировать синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) у собак, а также лечить это расстройство с помощью искусственного интеллекта.

26.02.2020 306

Сотрудники кафедры автоматики и процессов управления петербургского ЛЭТИ совместно с учеными Университета Хайфы (Израиль), Бристольского университета (Великобритания) и Ветеринарной клиникой Тивольер (Франция) создали объективный инструмент для оценки и диагностики проблемы синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) у собак. Заболевание, которое выражается в импульсивности, невнимательности или агрессивности животного, ставит под угрозу качество жизни как собаки, так и ее хозяина. На помощь верному четвероногому другу человека в ЛЭТИ призвали искусственный интеллект – уникальное самостоятельно разработанное вычислительное средство, которое автоматически анализирует движение собаки по видеозаписям, полученным в ходе поведенческой консультации. О своей разработке ученые рассказали в журнале Animals.

На основе вычислительного анализа видеозаписей консультаций 12 собак, проходивших медицинское лечение от поведения, подобного СДВГ, и контрольной группы из 12 собак с отсутствием жалоб на проблемы поведения, ученые определили три параметра характерных закономерностей в движении собак, подверженных СДВГ. Это высокая скорость передвижения, большой охват комнатного пространства и частая переориентация в пространстве.

«Для анализа видеоматериалов, записанных в клиниках, и получения данных о параметрах движения, мы использовали программное обеспечение, разработанное совместно с учеными университета Хайфы. В качестве входных данных система использует необработанное видео с собакой, свободно передвигающейся в комнате, и на выходе выдает местоположение собаки в каждом кадре. Система основана на сверточной нейронной сети, которая была обучена на 6000 аннотированных кадрах собак. При работе с кадрами, где собака хорошо видна, система достигает точности обнаружения 98%».

Аспирант кафедры АПУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Александр Синица

Выделенные закономерности могут стать основой для автоматического анализа и объективной оценки собак с поведением, подобным СДВГ. Предложенный подход поможет в более точной диагностике и клиническом лечении расстройства.

Сегодня объективные инструменты для оценки и диагностики проблемы отсутствуют, а специалисты в основном полагаются на признаки, описанные хозяевами.

«Вычислительный анализ поведения может предложить новые инструменты для более объективной оценки поведения в клинических условиях. Это развивающаяся область, включающая использование современных методов из области информатики и инженерии для количественного измерения поведения животных. В данной работе мы используем вычислительный анализ в контексте клинической оценки поведения, подобного СДВГ, в рамках проводимого исследования для разработки системы поддержки принятия решений для ветеринарных врачей, занимающихся поведением собак».

Руководитель проекта, доцент кафедры АПУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Дмитрий Ильич Каплун

Создаваемый учеными СПбГЭТУ «ЛЭТИ» алгоритм станет системой поддержки принятия решений для практикующих ветеринаров, занимающихся диагностикой и лечением СДВГ у собак.

Проведенные с помощью разработанной учеными ЛЭТИ системы измерения могут стать основой для создания новых компьютерных инструментов зоологов и ветеринаров для количественной оценки поведения животных в различных условиях. Проект находится в русле реализации нацпроекта «Экология» и соответствует приоритету научно-технологического развития РФ в области сохранения биологического разнообразия.

Публикации в СМИ