“猴脸识别”团队发布AI“翻译官”新技术 可让普通人“读懂”动物行为｜封面头条

封面新闻记者 戴竺芯 海报设计 李潇雪

一山为啥不能容二虎？鱼类为啥要洄游？同一只小鸟为啥会有不同的叫声？大自然里，动物们的行为都有自己的“想法”。

为了了解动物行为背后的秘密，人类一直在探索研究。近日，此前研发“猴脸识别”技术的西北大学郭松涛团队，再次发布重要成果——一种可以实现动物行为智能识别和自动量化的开源AI框架。

简单来说，这个AI框架就像一位“翻译官”，让人可以通过算法，在实验室内推断出动物行为背后的含义。目前，该框架已在川金丝猴等10种代表性野生动物的自动行为识别和测量上得到了验证。

不妨大胆设想，在未来的不断研究深化下，当你牵着小狗走在街头，点一点手机，就能破译它的“语言”，实现跨物种的交流，该有多酷！

从肉眼观察到“AI洞察”

动物行为也能智能分析了

动物行为是常见但又复杂的自然现象。自古以来，人类执着于观察动物行为，了解动物习性。尤其是近百年来，人们一直通过肉眼观察来记录和研究动物行为，随着视频技术的发展，可以进行更精细的研究。但不论是圈养或野外环境，研究人员对动物个体的精准识别和跟踪均存在较大困难。

“采集一项数据，需要研究人员进行长时间的不间断记录和分析。”郭松涛介绍，这样的工作对于个人来说任务量非常巨大，也相当枯燥，甚至有些任务难以完成。

“人工智能技术给我们提供了一个很棒的解决方案。”郭松涛说，在实践中，科学家们仍将了解动物行为的方案落脚在研究其个体之上，通过对个体行为的全周期了解，进而拓展到该个体所属的整个物种。

此次新发布的研究成果就是基于人工智能技术的发展。借助这种技术，研究人员实现可以区分和追踪野生动物个体身份的行为精准自动识别与测量，以及自动汇报行为节律和时间分配结果的行为自动化监测的技术突破。

“我们用多种监控设备获取野外动物影像资料，进而用算法对获取的画面进行系统化量化和自动分析跟踪，‘轻而易举’的就能对动物行为进行识别。”郭松涛说，在构建框架时，他们反复试验，最后通过将动物的整个身体布列出17个点，通过这些点的结构运动，分析其行为。“它不再是依赖于对某一姿势或动作的解读，而是对全流程的分析。”郭松涛说，这种结果排除了人为观察的干扰，也显得更为客观。

“猴脸识别”技术BUFF叠加

框架已能自动识别10种代表性野生动物行为

值得一提的是，曾火上热搜的“猴脸识别”技术也由郭松涛团队研发。此次发布的动物行为技术识别也是在结合了“猴脸识别”技术上完成的一项技术创新。

“我们所研究的群体数量较大，如何区分每一个个体，‘猴脸识别’技术就发挥了重要作用。并且，在分辨出个体的基础上，才能对其个体的行为识别进行连贯而系统的分析。”郭松涛把猴脸识别技术比做行为识别技术的铺垫。通过这两种技术的结合，研究人员能够自动化检测和测量野生动物全周期的行为特征。

目前，该框架在3种灵长目物种：川金丝猴、狐猴、狒狒，3种食肉目物种：老虎、棕熊、黑熊，3种偶蹄目物种：羚牛、列氏水羚、角马以及1种奇蹄目物种：斑马，共计4大类动物10种代表性野生动物的自动行为识别和测量上得到了完美验证。

技术可广泛应用于圈养动物日常活动规律监测和关键行为异常预警、野生动物行为数据分析和习性研究以及实验动物健康状态和福利监测。

精准捕捉动物“日常节奏”

发现猴子张嘴龇牙或许只为安抚家人

郭松涛已在动物行为研究领域扎根20余年，他深刻的体会到技术为科研带来的进步。

当框架能够精准捕捉动物们的“日常节奏”，为每一个动物个体建立行为档案，不仅为此后的科研建立数据库，也为普通人了解动物的内心世界提供了一个窗口。

在郭松涛的印象中，进行研究的过程中，有一项关于川金丝猴的行为分析令他始料未及。“我们从前总是认为猴子张大嘴露出獠牙时，是处于一种威胁的状态，但通过行为分析，事实上并不是这样。”郭松涛说，经过数据采集和分析，他们发现，猴子总是在动物打架后，在应对它的家庭成员时露出这样的表情。“它们总是带着这样的表情拥抱家庭成员，以此进行安抚，所以这类表情应该是一种安慰的信号。”郭松涛说。

而对于团队博士生刘佳而言，框架数据的采集确实带来许多挑战。不过，在采集过程中，观察到动物家族之间类似人类的互动时，又感受到行为研究的价值。“当你预判到动物的下一个动作并被验证时，那种成就感难以言喻。”

当下，郭松涛最为期待的，是希望同行的研究者们都能将此框架应用起来。“这是公开发布的，不收取任何费用。”郭松涛说，框架的发布，就是希望更多的人参与进来，促使技术迭代、精度提高、互相帮助。“我们提出概念和框架，这只是一个基础的平台，希望在平台上大家可以发挥自己的优势，共同完善，可以这么理解，我们现在做出了一辆车的底盘，很期待大家在这个底盘上放上不同的车辆。”

（图据受访者）