Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Алгоритм распознавания тревожного писка расскажет о дискомфорте цыплят

Creative Commons

Ученые создали автоматическую систему распознавания тревожных сигналов цыплят, которая поможет предупредить фермеров о том, что новорожденные птенцы испытывают дискомфорт. Компьютерная программа измеряет спектральную энтропию звуковой среды, которая коррелирует с весом и смертностью птенцов. Статья опубликована в Journal of the Royal Society Interface.

В ответ на стресс цыплята издают частые повторяющиеся высокие звуки, которые свидетельствуют об их негативном эмоциональном состоянии. Когда птенцы только вылупились, они используют писк, чтобы привлечь внимание курицы, однако после того, как животные привыкают к окружающей среде и находят источники воды и пищи, количество сигналов тревоги заметно снижается. Если подобное поведение продолжается, то оно, как правило, связано с дискомфортом — например, с сильной жарой или холодом, потенциальной угрозой, отсутствию доступа к необходимым ресурсам или социальной изоляцией.

Кэтрин Херборн (Katherine A. Herborn) из Университета Плимута вместе с коллегами решила проверить, будет ли связан писк цыплят, живущих на ферме, с их комфортом, весом и уровнем смертности. Для этого исследователи записали звуки 12 групп птенцов, насчитывавших не менее 25 тысяч особей. С помощью алгоритма, который измерял спектральную энтропию аудиозаписи, зоологи отделили высокий птичий писк от фоновых шумов. Спектральная энтропия описывает сложность системы: например, речь будет иметь низкое значение, а белый шум — очень высокое. По сравнению с остальными звуками сигналы тревоги цыплят довольно громкие, а также для них характерны частые повторения, поэтому они вызывают заметные изменения в общей акустической среде.

Спектральная энтропия коррелировала с ручным подсчетом тревожных писков цыплят (коэффициент корреляции Спирмена −0.88), что говорит о корректности работы компьютерной программы. Как и ожидалось, количество связанных со стрессом звуков уменьшалось с возрастом птенцов, что отражалось в увеличении спектральной энтропии. Также зоологи обнаружили, что в группах, где повторяющиеся сигналы тревоги были особенно многочисленными и не прекращались с течением времени, цыплята набирали меньший вес не только на следующий день, но и спустя месяц, а также в этих группах было большее число преждевременных смертей. Кроме того, спектральная энтропия была выше, когда цыплята сбивались в большие и тесные кучи — это согласуется с результатами эксперимента, который обнаружил корреляцию между таким поведением и стрессом, вызванным холодом.

Авторы работы отмечают, что сигналы тревоги можно использовать для оценки благополучия птенцов на самых ранних этапах их жизни, что позволяет быстро улучшить окружающие условия. Кроме того, компьютерная программа позволяет следить за состоянием животных автоматически, не нагружая дополнительной работой фермеров. 

Недавно исследователи показали, что птенцы чаек, вероятно, могут передавать информацию об опасности, даже находясь в яйце, а зебровые амадины кричат еще не вылупившимся птенцам для того, чтобы те адаптировались к жаркому климату.

Кристина Уласович

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.