Ученые из Корейского института передовых наук и технологий (KAIST) разработали систему искусственного интеллекта, которая может анализировать поведение мышей так же, как языковые модели анализируют человеческую речь. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Computer Vision (IJCV).
Новая модель получила название BehaVERT. Вместо слов она «читает» движения животных, рассматривая последовательность их поз как своеобразный язык. Для этого алгоритм отслеживает положение носа, ушей, позвоночника, лап и хвоста мыши, а затем анализирует, как эти движения складываются в поведенческие паттерны.
По словам авторов работы, смысл отдельной позы невелик, однако последовательность движений позволяет понять, что делает животное. Благодаря этому система способна самостоятельно распознавать различные формы поведения без предварительной ручной разметки видеозаписей, которая традиционно занимает у исследователей огромное количество времени.
Эффективность BehaVERT проверили на пяти различных наборах данных, включавших социальное взаимодействие, групповое поведение, трехмерные движения и модели аутизма у мышей. Во всех тестах алгоритм превзошел существующие методы анализа.
Особенно показательным оказался эксперимент с мышами, лишенными гена Shank3B, который связан с расстройствами аутистического спектра. Искусственный интеллект без подсказок обнаружил, что главным отличием таких животных является нарушение тесного социального контакта «нос к носу» — поведенческий признак, ранее описанный биологами.
Разработчики также сделали систему интерпретируемой: исследователи могут увидеть, какие именно движения повлияли на выводы алгоритма. Кроме того, модель успешно переносила полученные знания с крыс на мышей, что указывает на существование общих закономерностей поведения у разных видов.
Авторы считают, что BehaVERT поможет значительно ускорить исследования в области психических расстройств, поведенческой генетики и разработки новых лекарств. По их словам, технология не «читает мысли» животных в буквальном смысле, но позволяет автоматически выявлять скрытые закономерности поведения, которые человеку заметить крайне сложно.
Ранее ученые смогли обратить вспять симптомы аутизма у мышей.