HyperAI超神经

国内の科学者チームが人工知能を利用してパンダのつがい繁殖の問題に介入した。ジャイアントパンダの鳴き声の特徴から出発して、発情期を迎えるジャイアントパンダの鳴き声の特徴をアルゴリズムモデルを通じて解析し、ジャイアントパンダのペアリングの成功率を自動的に予測することができ、動物学者の研究に役立ちます。

最新の統計によると、2019年11月時点で世界の飼育されているジャイアントパンダの数は600頭であるのに対し、野生のジャイアントパンダはわずか1,864頭だった。

ジャイアントパンダは、その出生率の低さと生存率の低さにより、かつては絶滅の危機に瀕していました。近年、保護と治療により、絶滅危惧種から脆弱リストに入りました。

野生では、メスのジャイアントパンダは4歳で成体に達した後、年に1回発情期を迎えますが、その発情期間はわずか2～3日です。しかし、人工的に飼育されたジャイアントパンダは長い間野生環境から隔離されてきたため、自然の発情率はすでに低く、ましてや交尾に適した雄のパンダを数日で見つけることはできません。

動物園や繁殖センターはいずれも、より優れた人工繁殖方法を通じてジャイアントパンダの繁殖力と繁殖率を向上させることを望んでいる。

最近、四川大学、絶滅危惧野生生物保護生物学の四川重点研究所、四川ジャイアントパンダ科学アカデミーの研究者は、この問題を解決するための「音声ベースのジャイアントパンダの自動ペアリング成功予測」というタイトルの論文を発表しました。質問は新しいアイデアをもたらします。。

ジャイアントパンダの発情状況を音で判断

これまでのデータによると、ジャイアントパンダは繁殖期に特別な鳴き声を発し、その鳴き声には重要な情報が含まれていることがわかっています。たとえば、個体の発情状態、特定の異性への好みなど。この情報が最終的な交配と生殖の成否を決定します。

この研究は、ジャイアントパンダの鳴き声に基づいて、モデルを通じてジャイアントパンダの交尾成功率を自動的に予測するAI手法を初めて試みたものです。

この研究では、音声感情認識 (SER) 技術とディープニューラルネットワークを採用して、パンダの独特の音声特性を学習し、発声の種類を定義して判断し、それを過去のデータと組み合わせて、2 頭のパンダの交配が成功する確率を自動的に予測しました。。

具体的な方法は、繁殖過程で録音されたジャイアントパンダの交尾の音声シーケンスを与えられて、研究者らはまずジャイアントパンダの音声を小さな断片に切り分け、次にそのサイズと長さを正規化した。

次に、オーディオクリップから抽出された音響特徴がディープニューラルネットワークに入力され、トレーニングされたモデルが照合が成功するか失敗するかを予測します。

結果を比較することで、2 頭のパンダの交配が成功する確率を判断できます。

アルゴリズムモデルの予測結果を取得した後、ジャイアントパンダの飼育者は、全体的な出生率を向上させるために適切なフォローアップアクションを実行できます。これにより、インテリジェントなジャイアントパンダの繁殖にデータの側面から強力な支援がもたらされます。

研究者らは、過去9年間のデータセットを対象にこの手法の評価実験を実施し、実態に即した結果を得た。また、音声ベースの自動交尾成功予測手法がジャイアントパンダの繁殖を支援する上で大きな可能性があることも証明された。

今後の追跡研究では、パンダの鳴き声データの内容を拡充し、この手法の実際の有効性をさらに検証していきます。

さらに、研究チームは、音響や視覚におけるよりきめの細かいデータ情報の探索など、この手法の次元を拡大することも計画しています。

中国はすでに1957年にジャイアントパンダ「ピンピン」と「チーチー」を「国家贈り物」の形で旧ソ連政府と国民に贈呈し、ジャイアントパンダ外交を開始した。

1972年、当時の米国大統領リチャード・ニクソンが中国を訪問し、ニクソンが米国に帰国した直後、中国は米国にパンダのペアを贈呈した。

ワシントン・ポスト紙は当時初めて、一連のオノマトペを報道のタイトルとして使用した - 「わぁｗｗｗｗ、彼らはかわいい！彼らはとてもかわいい！」

2018年現在、中国は世界12カ国の14動物園と長期的な協力研究関係を確立しており、計40頭の中国ジャイアントパンダが海外に生息している。素朴で愛らしいジャイアントパンダは世界中で愛らしいキャラクターとなり、中国の「友好大使」にもなっている。

かつての純粋な鑑賞に比べ、近年では中国や世界各国の研究機関を通じてジャイアントパンダに関する共同研究が盛んに行われている。このかわいらしさを継続し、繁殖を確実にするための重要なリンクとなっています。

したがって、ニューラルネットワークをよく研究することは、ジャイアントパンダがお気に入りの配偶者を見つけるのに役立つだけでなく、彼らに良好な関係をもたらす可能性があります。

論文アドレス: https://arxiv.org/pdf/1912.11333v1.pdf

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