人民網西安5月29日電 (記者李志強)“這隻猴子叫‘洋蔥’，可信度85%。”打開手機小程序，對準電腦屏幕上的一張猴子照片進行識別，不到5秒鐘，結果就出來了。隨後的演示圖像中，“洋蔥”的整個身體被標記上了若干個點位，通過分析這些點位的運動規律，就能深度解析它的行為意圖。
5月29日，記者從西北大學獲悉，此前研發出“猴臉識別”技術的西北大學生命科學學院郭松濤團隊，日前再次發布重要成果——一種可以實現動物行為智能識別和自動量化的開源ai框架。
郭松濤和團隊成員在進行野外考察(資料圖)。受訪者供圖
動物行為是常見但又複雜的自然現象。目前，研究人員大多使用視頻記錄來研究動物行為學，但視頻數據分析耗時低效，嚴重製約着科學家對動物各種行為規律的研究和認知。
團隊成員進行野外考察(資料圖)。受訪者供圖
2018年，郭松濤聯合西北大學信息科學與技術學院，和西安電子科技大學跨學科攻關，開始研發專註於動物行為研究的人工智能技術；2020年，團隊基於長期積累的金絲猴特徵數據，創新性提出具有關注機制的深度神經網絡模型，成功研發出全球首個金絲猴個體識別系統(tri-ai)。
團隊成員進行野外考察(資料圖)。受訪者供圖
“系統顛覆了依靠動物個體特徵(斑紋、顏色、傷疤)或者人為標記特徵(如烙印、刺青、染色、環志、無線電項圈及遺傳標記)的傳統方法，實現了對野生個體的準確身份識別和連續跟蹤採樣的功能。更重要的是，該系統為在理想條件下實現‘無觀察者干擾效應’的動物學研究提供了可能。”郭松濤說。
行為ai識別框架及處理流程示意圖。受訪者供圖
隨着研究的深入，1.0版本的“猴臉識別”已經不能滿足需求，為解決行為智能分析中面臨的共性難題，郭松濤團隊以行為學原理為根基，融合人工智能技術，歷時四年研發出“猴臉識別2.0”——自動識別與測量ai框架。
“ai框架就像一位‘翻譯官’，讓人通過算法，在實驗室內就能推斷出動物行為背後的含義。”郭松濤表示，團隊基於行為學分析原理，從行為的結構分析，利用人工智能技術，設計了自動識別與測量ai框架，並融合“猴臉識別”技術，不僅能精準識別、追蹤野生動物個體，還可自動分析行為節律，生成時間分配報告，實現全自動行為監測。
郭松濤(左)在講解技術要點(資料圖)。受訪者供圖
“我們在構建框架時，將動物的整個身體布列出17個點，通過這些點的結構運動，分析其行為。它不再是依賴於對某一姿勢或動作的解讀，而是對全流程的分析。”郭松濤說，這種結果排除了人為觀察的干擾，也顯得更為客觀。“比如通過ai量化分析大熊貓進食時長、咀嚼頻率等細節，就能夠實現消化系統異常預判，更有利於我們快速掌握大熊貓的健康狀態。”
據介紹，該技術已在3種靈長目物種(川金絲猴、狐猴、狒狒)，3種食肉目物種(老虎、棕熊、黑熊)，3種偶蹄目物種(羚牛、列氏水羚、角馬)，1種奇蹄目物種(斑馬)，共計四大類群、十種代表性物種上得到了驗證，同時可廣泛應用於圈養動物日常活動規律監測和關鍵行為異常預警、野生動物行為數據分析和習性研究、實驗動物健康狀態和福利監測。
