Стан свиней на фермі можна автоматично відстежити за звуками, які вони видають. Такого висновку дійшла команда біологів, вивчивши майже 7500 сигналів, вироблених приблизно 400 свинями різної статі та віку. Найбільш точні результати дає використання алгоритму, який аналізує спектрограми звукових сигналів. Він з точністю 91,5 відсотка визначає емоційне забарвлення звуків, виданих свинями, а поведінковий контекст - у 81,5 відсотка випадків. Результати дослідження опубліковані в статті для журналу.
Власникам домашніх вихованців, фермерам і співробітникам тваринницьких комплексів не завжди просто зрозуміти, що їхні підопічні відчувають біль або стрес. Це ускладнює створення комфортних умов для тварин. Вчені докладають багато зусиль, щоб вирішити дану проблему. Наприклад, зоологи з Монреальського університету розробили шкалу, яка дозволяє за виразом морди кішки визначити, чи відчуває вона біль. Торік на її основі було створено мобільний додаток. А британські вчені створили автоматичну систему, що розпізнає тривожні писки курчат.
Команда дослідників під керівництвом Елоді Бріфер (Elodie F. Briefer) зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха вирішила з'ясувати, чи можна відстежувати стан домашніх свиней за допомогою автоматичного аналізу звуків, які ті видають. Вперше система, заснована на цих принципах, була розроблена ще в 2004 році, проте вона враховувала лише сигнали, що свідчать про стрес, наприклад, високочастотний візг. Між тим, звуковий репертуар свиней набагато різноманітніший: він включає кілька видів високочастотних і низькочастотних звуків.
Брифер та її колеги вивчили записи 7414 звукових сигналів, які були видані 411 різними свинями в 19 різних ситуаціях. Вибірка охоплювала тварин обох полів і різного віку, від народження до забою. Дослідники вибрали для аналізу п'ять характеристик сигналів: частоту, тривалість, рівень амплітудної модуляції, а також значення спектрального центроїду і спектральної однорідності.
Виявилося, що цих параметрів достатньо, щоб за допомогою дискримінантного аналізу класифікувати звукові сигнали свиней залежно від їх емоційного забарвлення і поведінкового контексту. Іншими словами, по одній віззі свині можна сказати, чи відчуває вона негативні або позитивні емоції і в якій ситуації. Наприклад, тварина, яка відчуває приємні емоції, видає більш короткі сигнали, в яких рідше змінюється амплітуда (що узгоджується з попередніми дослідженнями звукової комунікації у домашніх свиней і диких кабанів). Точність такого підходу для одного сигналу склала 61,7 відсотка. Якщо ж використовувати серію з десяти послідовних звуків, точність оцінки підвищується до ста відсотків.
Ще більш точні результати дало використання алгоритму, який аналізує спектрограми сигналів, що видаються свинями. Він вірно визначає емоційне забарвлення звуків у 91,5 відсотка випадків, а поведінковий контекст - у 81,5 відсотка випадків. Оскільки для роботи алгоритму необхідний лише аудіозапис сигналу, на його основі можна створити повністю автоматизовану систему, що відстежує благополуччя свиней за їхніми голосами.
Свиней зазвичай вирощують заради їхнього м'яса. Проте вже в найближчому майбутньому головним продуктом свинарства можуть стати органи для пересадки людині. Наприклад, німецькі вчені збираються вирощувати генетично-модифікованих свиней, які послужать донорами серця для людей. Перше покоління тварин народиться вже цього року, а до 2025 року органи таких свиней планують використовувати в клінічних випробуваннях.