L’Intelligenza Artificiale Supera Gli Umani Nell’Analizzare I Volti Degli Animali Alla Ricerca Di Stress E Dolore, Potenzialmente Migliorando Il Benessere Degli Animali

L’IA sta avanzando la capacità di interpretare le espressioni facciali degli animali, offrendo nuovi strumenti per monitorare il benessere. I sistemi di IA possono rilevare segni di stress, dolore e altri stati emozionali in varie specie, migliorando potenzialmente gli standard di cura, come riportato inizialmente da un rapporto di Science.

Un tale sistema, Intellipig, sviluppato dai ricercatori dell’Università del West of England Bristol (UWE) e del Rural College della Scozia (SRUC), è in fase di test nelle fattorie del Regno Unito.

Le telecamere catturano i volti dei maiali mentre si avvicinano alle mangiatoie ogni mattina. In meno di un secondo, l’IA identifica i singoli maiali e valuta le loro espressioni alla ricerca di segni di angoscia o disagio, avvisando gli allevatori quando è necessario intervenire.

“Questi strumenti potrebbero inaugurare una nuova era di cura degli animali che da maggiore priorità alla loro salute, benessere e protezione,” afferma Melvyn Smith, un ingegnere di visione artificiale presso l’UWE, come riportato da Science.

Il sistema si basa sull’apprendimento profondo, una tecnica di intelligenza artificiale che consente il riconoscimento dei pattern. Ha raggiunto una percentuale di accuratezza del 97% nell’identificare i maiali ed è efficace nel rilevare lo stress attraverso le sole caratteristiche facciali.

Il documento spiega che la formazione dell’IA inizia con il “landmarking”, dove i ricercatori marcano punti chiave del viso – come i bordi degli occhi o le narici – su migliaia di immagini. Questi punti formano una mappa del viso, che l’IA impara a riconoscere anche in volti parzialmente oscurati.

L’IA analizza quindi le distanze tra i punti di riferimento per identificare le espressioni. Ad esempio, un gatto che prova dolore potrebbe allargare il muso, aumentando la distanza tra i bordi della bocca. Confrontando queste modifiche con le scale di grimacing stabilite, l’IA può rilevare il dolore con alta precisione.

Nel 2023, Anna Zamansky, una scienziata informatica dell’Università di Haifa, e il suo team hanno raggiunto una precisione del 77% nel rilevare il dolore nei gatti. Allo stesso modo, Peter Robinson dell’Università di Cambridge ha sviluppato uno strumento IA che ha identificato pecore sofferenti di piante podaliche o mastite all’interno di un gregge.

Tuttavia, Science osserva che le applicazioni dell’IA presentano limitazioni, tra cui la mancanza di dati di addestramento di alta qualità. “Non ci sono molte immagini di cani e gatti e pecore su internet,” osserva Robinson, in particolare quelle con chiari indicatori emotivi. L’IA può anche fraintendere le espressioni concentrandosi su caratteristiche irrilevanti.

Per affrontare le preoccupazioni riguardanti la natura “scatola nera” dell’IA, il team di Zamansky utilizza strumenti come GradCAM per visualizzare quali aree del viso l’IA privilegia. I loro risultati suggeriscono che la regione degli occhi è la più informativa tra le specie, come rilevato da Science.

I ricercatori stanno ora spingendo l’IA a interpretare emozioni più sfumate, come la felicità, la frustrazione o la paura. Brittany Florkiewicz, una psicologa evolutiva del Lyon College, ha catalogato 276 espressioni facciali distinte nei gatti, come precedentemente riportato anche da Science.

Collaborando con il team di Zamansky, sta utilizzando l’IA per analizzare queste espressioni, rivelando una sottile mimica tra i gatti che spesso segnala legame o giocosità.

Il team di Zamansky ha anche addestrato l’IA a distinguere tra cani e cavalli “felici” e “frustrati”. In un esperimento, l’IA ha identificato correttamente lo stato emotivo di un cane l’89% delle volte. Sebbene i tassi di successo per emozioni più complesse, come la delusione, siano inferiori, superano comunque il caso.

Più in generale, laboratori e rifugi per animali potrebbero sfruttare l’IA per monitorare il dolore e gli stati emotivi degli animali, dice Florkiewicz come riportato da Science. Nel frattempo, le “fattorie intelligenti” – come quelle in fase di sperimentazione nella campagna inglese – mirano a fornire assistenza personalizzata agli animali attraverso un monitoraggio continuo.

In definitiva, Smith spiega a Science che i sistemi di intelligenza artificiale potrebbero aiutare gli allevatori a garantire che i maiali non solo vivano senza stress, ma sperimentino anche la felicità.