它不僅是頭豬，還是一只有思想有表情的豬。

當(dāng)一個(gè)動(dòng)物露出牙齒的時(shí)候，你會(huì)聯(lián)想到什么？通常人們會(huì)認(rèn)為這樣的表情是在表達(dá)微笑。但是研究表明，人類(lèi)把動(dòng)物的表情進(jìn)行擬人化解讀實(shí)際上是錯(cuò)誤的，在動(dòng)物這個(gè)物種當(dāng)中，比如非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，露出牙齒實(shí)際上是非常危險(xiǎn)的。

而且任何一個(gè)養(yǎng)過(guò)狗或貓的人都知道動(dòng)物有個(gè)性，即使是一個(gè)不經(jīng)意的自然觀察者最終也會(huì)意識(shí)到動(dòng)物有其個(gè)體的細(xì)微差別。

成群的八哥經(jīng)常以流動(dòng)的圖案點(diǎn)綴天空，這些圖案可以被視為藝術(shù)。但即便是這些小鳥(niǎo)，似乎也在不斷地玩著追隨領(lǐng)袖的游戲，它們也在扮演著個(gè)體的角色。

它們每個(gè)個(gè)體都在迅速、獨(dú)立地決定自己的行動(dòng)。無(wú)處不在的烏鴉是用大腦進(jìn)行每一個(gè)動(dòng)作的標(biāo)志性的鳥(niǎo)類(lèi)，烏鴉也會(huì)發(fā)出刺耳的聲音，這些聲音都有說(shuō)話的痕跡。我們只是不懂它們的語(yǔ)言。

人類(lèi)有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)，即我們有能力讓自己的感情被周?chē)酥溃覀兛梢酝ㄟ^(guò)語(yǔ)言、寫(xiě)作或手勢(shì)來(lái)溝通交流。我們的表情也能表達(dá)我們的感受，并且我們還能讀懂別人的表情。那么如果農(nóng)場(chǎng)的動(dòng)物也可以通過(guò)交流、面部表情或肢體語(yǔ)言來(lái)準(zhǔn)確地解釋它們的感情呢？

最近，荷蘭瓦格寧根大學(xué)的 Farmworx 研究小組目前正朝著解讀農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物的情緒的方向努力。

在神經(jīng)科學(xué)中，情緒是復(fù)雜有機(jī)體的大腦處理生理、行為和認(rèn)知刺激引起的神經(jīng)心理事件。這樣的刺激會(huì)立即轉(zhuǎn)化為積極或消極的情緒體驗(yàn)。當(dāng)你的腳趾受傷時(shí)，你的大腦會(huì)將其分析為一種消極的體驗(yàn)，你會(huì)用 “哎喲”（或者更強(qiáng)烈的聲音）來(lái)表達(dá)你的不滿。

一個(gè)有機(jī)體的情感體驗(yàn)也決定了該有機(jī)體在那一刻的反應(yīng)：停留、戰(zhàn)斗或逃跑。對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，我們的情感體驗(yàn)很容易理解，因?yàn)槿祟?lèi)有各種各樣的面部表情。動(dòng)物則面臨著相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。

如果農(nóng)場(chǎng)主在任何特定時(shí)間中都能察覺(jué)到他們每個(gè)動(dòng)物的感受，那么這些知識(shí)將極大地改善農(nóng)場(chǎng)的牧群管理。但事實(shí)上，農(nóng)民必須依靠間接的提示，比如通過(guò)體液樣本來(lái)辨認(rèn)使動(dòng)物不健康或不生育的壓力因素。

例如，豬唾液中的皮質(zhì)醇水平用于確定不斷變化的應(yīng)激水平；當(dāng)牛身上經(jīng)歷各種刺激時(shí)，可以檢測(cè)到某些神經(jīng)遞質(zhì)的變化。因此，了解農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物的感受對(duì)畜牧業(yè)生產(chǎn)很重要，因?yàn)檫@是提高動(dòng)物福利的關(guān)鍵。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)形成了飼養(yǎng)大量動(dòng)物的大型農(nóng)場(chǎng)。在這些龐大的行動(dòng)中識(shí)別單個(gè)動(dòng)物是困難的，而且由于所有動(dòng)物都需要大量的傳感器，因此成本高昂。

另一種選擇是，為整個(gè)畜群選擇基本數(shù)據(jù)的單一傳感器將更實(shí)用、更實(shí)惠，而且不會(huì)影響動(dòng)物的應(yīng)激水平，因?yàn)楸O(jiān)測(cè)動(dòng)物就像拍照一樣簡(jiǎn)單。

Farmworx 研究小組開(kāi)發(fā)了 WUR Wolf，可以用來(lái)分析動(dòng)物的面部特征。研究程序可以識(shí)別和評(píng)估牛和豬的 14 種特征組合和 7 種情緒狀態(tài)。

在研究的開(kāi)發(fā)工作中，使用 YOLO 實(shí)時(shí)目標(biāo)檢測(cè)對(duì)幾千頭豬和牛的靜態(tài)圖像和視頻進(jìn)行評(píng)估，并使用 Pycharm 和 Python 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的程序?qū)ο鄳?yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋。作為一種深度學(xué)習(xí)模型，WUR Wolf 致力于識(shí)別這些農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物的面部表情。它在識(shí)別個(gè)體動(dòng)物及其情緒狀態(tài)方面的成功率為 86%。

WUR Wolf 根據(jù)四種主要的面部表情來(lái)識(shí)別動(dòng)物的情緒：中性、攻擊性、憂郁和恐懼。為了建立數(shù)據(jù)庫(kù)，一系列的豬測(cè)試樣本被用來(lái)確定正確的算法。

許多人工智能（AI）算法、攝像機(jī)和紅外成像系統(tǒng)也被用來(lái)收集數(shù)據(jù)，并使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)評(píng)估情緒。目前類(lèi)似的技術(shù)已經(jīng)被用于生產(chǎn)用于人類(lèi)艾滋病的交互式機(jī)器人，在廣告行業(yè)用于確定消費(fèi)者的偏好，以及還可作為教育工具。

最重要的是，檢測(cè)是人性化的，不需要干預(yù)動(dòng)物，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)提供結(jié)果。這樣能夠早期發(fā)現(xiàn)疾病，以便迅速實(shí)施治療或采取措施。減少或消除農(nóng)場(chǎng)的傳染病不但保護(hù)了牲畜，也保護(hù)了農(nóng)民的投資和利益。這項(xiàng)技術(shù)的另一個(gè)應(yīng)用可能是農(nóng)場(chǎng)安全，動(dòng)物的反應(yīng)還可以提示入侵者或掠食者的出現(xiàn)。

但值得注意的是，準(zhǔn)確的面部識(shí)別也很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閭€(gè)體動(dòng)物和個(gè)體的人一樣，都有自己的生理和心理怪癖，對(duì)同一刺激也有不同的反應(yīng)，因此對(duì)它們進(jìn)行物種評(píng)價(jià)的同時(shí)，也必須對(duì)它們進(jìn)行個(gè)體評(píng)價(jià)。

正如前面提到的，盡管人類(lèi)有超過(guò) 65 種情緒，但人們的溝通容易使這項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)變得容易得多。目前研究工作的另一個(gè)目標(biāo)是確定動(dòng)物有多少種情緒。

科技不斷擴(kuò)展到我們生活的方方面面。尤其是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）正突破超越人與動(dòng)物之間的界限。人們可以用芯片和智能手機(jī)追蹤寵物，也可以用可穿戴傳感器監(jiān)測(cè)農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物的位置和它們的外部健康狀況。

然而，測(cè)量動(dòng)物內(nèi)部健康狀況所需的傳感器會(huì)讓動(dòng)物本身經(jīng)歷一個(gè)引起壓力的過(guò)程。未來(lái)，非侵入性技術(shù)將利用傳感器檢測(cè)動(dòng)物的面部特征來(lái)識(shí)別動(dòng)物個(gè)體。

當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)推廣開(kāi)來(lái)，獸醫(yī)和農(nóng)民也將能夠確定動(dòng)物的情緒狀態(tài)，通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)提供更好的農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物管理，可以迅速發(fā)現(xiàn)和治療疾病，這將增加產(chǎn)量，使農(nóng)場(chǎng)更有利可圖。

“知足的牛就是幸福的牛”，這句老話現(xiàn)在可以利用面部識(shí)別技術(shù)來(lái)驗(yàn)證了。那么，當(dāng)你看到動(dòng)物的臉，你能讀懂它的感受嗎？

原文標(biāo)題：動(dòng)物也會(huì)郁悶！科學(xué)家建立數(shù)據(jù)庫(kù)識(shí)別豬牛心情，可幫助農(nóng)場(chǎng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)動(dòng)物疾病

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