2022年03月19日 09:00
【科學快訊】
我們現在可以解讀豬的情緒了。一個國際研究小組利用豬從出生到死亡的生命過程中收集到的數千份錄音，首次在其一生各個階段的大量場景下，將豬的呼嚕聲轉化為了真實的情緒。這項研究由丹麥哥本哈根大學（University of Copenhagen）、瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）和法國國家農業、食品和環境研究所（National Research Institute for Agriculture， Food and Environment）共同領導，未來可以用於改善動物福利。
來源 哥本哈根大學
翻譯 閉詩林
編輯 魏瀟
豬的哼哼也能勝過千言萬語嗎？也許真是如此。在一項新研究中，一支由丹麥、瑞士、法國、德國、挪威和捷克共和國的研究人員所組成的國際團隊已經將豬的呼嚕聲翻譯成了它們的情緒。研究結果已發表在《科學報告》（Scientific Reports）上。
研究人員記錄了7000多段豬的音頻，設計了一種機器學習算法，能夠破譯豬的情緒是積極的（「高興」或「興奮」）、消極的（「害怕」或「緊張」），還是介於兩者之間。這些記錄是在商品豬從出生到死亡所面臨到的各種情形下收集的，積極和消極類型均被包含在內。
研究的共同主導者、哥本哈根大學生物學系副教授 Elodie Briefer 表示，「經過這項研究，我們證明動物的聲音可以被用來很好地洞察其情緒。我們還證明了一種算法可以用來解碼和理解豬的情緒，這是在提高動物福利方面邁出的重要一步。」
更短的哼哼是「快樂的」
研究人員在商業和實驗場景中記錄了 411 頭豬從出生到死亡的 7414 種聲音。根據豬對各種外部積極和消極刺激的自然反應，以及刺激是否能改善（積極）或威脅（消極）它們的生活，研究者定義了豬的情緒。例如，豬負面情緒的典型表現是站著不動，發出許多聲音，並試圖逃跑。而積極的情緒表現包括探索周圍的環境，耳朵探向前的姿勢。積極情景包括與同伴擠在一起，被照料，積極的調節，食糧豐富，與母親團聚，自由奔跑。消極情景包括被同伴排除在外，錯過照料，短時間的社會隔離，仔豬打架，仔豬被母親碾壓，被閹割，被處理好在屠宰場等待等。
在實驗棚，研究人員還為豬創造了各種模擬場景，旨在喚起情緒範圍當中更微妙的情緒。實驗場地包括一個有玩具或食物的競技場，以及另一個沒有任何刺激的競技場。研究人員還將新的和陌生的物體放置其中，讓豬與之互動。在這個過程中，豬的叫聲、行為和心率都被監控，並在可行的時候被記錄了下來。
研究人員隨後分析了 7000 多段音頻，找尋這些聲音當中是否存在一種與情緒有關的模式，以及是否能從消極的場景和情緒中識別出積極的。正如此前的研究所揭示的，研究人員在消極的情況下收集了更多的高頻呼叫（如慘叫和長聲尖叫）。同時，經曆積極或消極情緒都會出現低頻叫聲（如吠叫和咕噥聲）。
兩個極端之間的情況特別有趣。通過對聲音文件進行更深入的分析，研究人員發現了一種新的模式，更詳細地揭示了豬在某些情況下的體驗。
「積極與消極的情況下，豬的叫聲是有明顯區別的。在積極情況下，它們的叫聲要短得多，聲波振幅很小。具體而言，呼嚕聲的起始頻率很高，然後逐漸降低。通過訓練一種識別這些聲音的算法，我們可以將 92% 的叫聲歸類為對應的情緒。」
監測牲畜的情緒
動物的情感研究是近 20 年來出現的一個相對較新的領域。今天，人們普遍認為家畜的心理健康對其整體福祉至關重要。然而，今天的動物福利主要關注它們的生理健康。現階段，也確實已有好幾種系統可為農民自動監測動物的生理健康指標。
監測動物精神健康的類似系統還有待開發。研究人員希望他們的算法可為農民提供一種新平台，以關注動物的精神福祉。
Elodie Briefer 表示，「我們訓練算法以解碼豬的呼嚕聲。現在，需要有人能把算法開發成一個應用程序，農民用它來改善動物福利。」
她補充，有了足夠的數據來訓練算法，該方法也可以應用於更好理解其他哺乳動物的情緒。
論文信息
<標題>Classification of pig calls produced from birth to slaughter according to their emotional valence and context of production
<作者>Elodie F。
Briefer， Ciara C。
-R。
Sypherd， Pavel Linhart， Lisette M。
C。
Leliveld， Monica Padilla de la Torre， Eva R。
Read， Carole Guérin， Véronique Deiss， Chloé Monestier， Jeppe H。
Rasmussen， Marek Špinka， Sandra Düpjan， Alain Boissy， Andrew M。
Janczak， Edna Hillmann & Céline Tallet ；
<期刊>Scientific Reports
<日期>07 March 2022
