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Utilisez Les Réseaux Neuronaux Pour Aider Les Gens À Trouver Des Partenaires !

il y a 5 ans
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Dao Wei
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Une équipe de scientifiques nationaux utilise l'intelligence artificielle pour intervenir dans les problèmes d'accouplement et de reproduction des pandas. À partir des caractéristiques vocales des pandas géants, les caractéristiques vocales des pandas géants entrant dans la période d'accouplement sont analysées. Grâce au modèle d'algorithme, le taux de réussite de l'accouplement des pandas géants peut être automatiquement prédit, fournissant une aide à la recherche des zoologistes.

Selon les dernières statistiques, en novembre 2019, il y avait 600 pandas géants en captivité dans le monde et seulement 1 864 pandas géants à l'état sauvage.

Les pandas géants étaient autrefois menacés d’extinction en raison de leur faible taux de fertilité et de survie. Grâce à la protection et aux traitements mis en place ces dernières années, cette espèce est passée de la liste des espèces en voie de disparition à la liste des espèces vulnérables.

Dans la nature, les pandas géants femelles entrent en chaleur une fois par an après avoir atteint l'âge adulte à l'âge de quatre ans, et chaque chaleur ne dure que 2 à 3 jours. Cependant, comme les pandas géants élevés artificiellement ont été éloignés de l'environnement sauvage pendant longtemps, leur taux d'œstrus naturel est faible, sans parler de la possibilité de trouver un panda mâle approprié avec lequel s'accoupler en quelques jours seulement.

Les zoos et les centres d’élevage espèrent tous augmenter la fertilité et le taux de reproduction des pandas géants grâce à de meilleures méthodes d’élevage artificiel.

Les pandas géants femelles n'ont de l'énergie à disposition que deux ou trois jours par an.

Récemment, des chercheurs de l'Université du Sichuan, du Laboratoire clé du Sichuan pour la biologie de la conservation des espèces sauvages menacées et de l'Académie des sciences du panda géant du Sichuan ont publié un article intitulé « Prédiction automatique du succès de l'appariement des pandas géants basée sur l'audio », qui a apporté de nouvelles idées pour résoudre ce problème.

Déterminer l'état d'oestrus des pandas géants grâce au son

Des données antérieures montrent que les pandas géants ont des comportements vocaux particuliers pendant la saison de reproduction, et ces sons contiennent des informations importantes. Par exemple, l'état d'œstrus de l'individu, le degré d'affection envers un membre du sexe opposé, etc., ces informations détermineront le succès ou l'échec de l'accouplement et de la reproduction.

Il y a une grande différence dans les appels entre les matchs réussis et les matchs ratés.

Cette étude a tenté pour la première fois une méthode d'IA basée sur les sons du panda géant, en utilisant un modèle pour prédire automatiquement le taux de réussite de l'accouplement du panda géant.

L'étude a utilisé la technologie de reconnaissance vocale et émotionnelle (SER) et un réseau neuronal profond pour apprendre les caractéristiques vocales uniques des pandas, définir et juger les types de vocalisations, puis combiner les données précédentes pour prédire automatiquement les chances d'accouplement réussi entre deux pandas.

Le modèle s'appelle CGANet, qui contient des modules convolutifs, des modules GRU et des modules d'attention.

La méthode spécifique est la suivante : à partir d'une séquence audio d'accouplement de panda géant enregistrée pendant le processus de reproduction, les chercheurs ont d'abord découpé de petits fragments des sons du panda géant, puis normalisé leur taille et leur longueur.

Ensuite, les caractéristiques acoustiques extraites du clip audio sont entrées dans un réseau neuronal profond, et le modèle formé prédira si la correspondance est réussie ou échouée.

En comparant les résultats, nous pouvons déterminer la probabilité d’un accouplement réussi entre deux pandas.

Utiliser des algorithmes pour améliorer la fertilité des pandas

Après avoir obtenu les résultats de prédiction du modèle d'algorithme, les gardiens de pandas géants peuvent prendre des mesures de suivi appropriées pour améliorer le taux de fertilité global, ce qui apporte une aide puissante en termes de dimension de données à l'élevage intelligent de pandas géants.

Les prédictions du modèle concernant les matchs réussis (bleu) et les matchs ratés (rouge) sont cohérentes avec la situation réelle.

Les chercheurs ont évalué cette méthode sur des ensembles de données des neuf dernières années et ont obtenu des résultats cohérents avec les conditions réelles. Dans le même temps, il a été démontré que la méthode de prédiction automatique du succès de l’accouplement basée sur l’audio a un grand potentiel pour aider à la reproduction du panda géant.

Le suivi de la recherche continuera d’élargir le contenu des données sonores du panda afin de vérifier davantage l’efficacité pratique de cette méthode.

En outre, l’équipe de recherche prévoit d’élargir les dimensions de la méthode, notamment en explorant des informations de données plus fines sur le son et la vision.

Pandas géants : améliorer la popularité de la Chine

Dès 1957, la Chine a offert les pandas géants « Ping Ping » et « Zhi Zhi » au gouvernement et au peuple de l'ex-Union soviétique comme un « cadeau d'État », ouvrant ainsi la voie à la diplomatie du panda géant.

En 1972, le président américain de l’époque, Nixon, s’est rendu en Chine, initiant un dialogue direct entre les deux pays. Peu de temps après le retour de Nixon aux États-Unis, la Chine a offert une paire de pandas aux États-Unis en cadeau.

Le Washington Post était sans précédent à l'époque en utilisant une série d'onomatopées comme titre de son article : « Awwwwwwww, ils sont mignons. Awwwww, ils sont mignons ! »

Yuangungun, un favori des fans du monde entier

En 2018, la Chine a établi des relations de recherche coopérative à long terme sur les pandas géants avec 14 zoos dans 12 pays à travers le monde, et un total de 40 pandas géants chinois vivent à l'étranger. Le mignon panda géant est devenu l'animal le plus mignon du monde et « l'ambassadeur de bonne volonté » de la Chine.

Par rapport à l’observation pure du passé, ces dernières années, de plus en plus de recherches collaboratives sur les pandas géants ont été menées par des instituts de recherche en Chine et dans le monde entier. Afin de perpétuer cette gentillesse et d'assurer leur bonne reproduction, cela devient un maillon important.

Par conséquent, bien étudier les réseaux neuronaux peut non seulement aider les pandas géants à trouver leur partenaire idéal, mais peut également vous apporter une bonne correspondance.

Adresse du document : https://arxiv.org/pdf/1912.11333v1.pdf

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