Выбрать страницу

Совместный проект молодых ученых СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и Хайфского университета «Автоматизированная система анализа поведения животных» представлен на конференции HEALTHINF-2019, посвященной информатике здоровья, сообщает пресс-служба ЛЭТИ.

Конференция HEALTHINF-2019 проходила 22-24 февраля 2019 года в г. Прага (Чешская Республика) в рамках 12-й Международной объединенной конференции по биомедицинским инженерным системам и технологиям (BIOSTEC). Целью конференции стало объединение исследователей и практиков, заинтересованных в применении информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в здравоохранении и медицине в целом, а также в поддержке людей с особыми потребностями.

Старший преподаватель кафедры информационных систем Хайфского университета Анна Заманская представила на конференции разработку, выполненную совместно с учеными кафедры автоматики и процессов управления (АПУ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ», – автоматизированную систему анализа поведения животных на основе видео на примере анализа качества сна у собак. Эта разработка представляет собой часть междисциплинарного проекта по автоматическому анализу поведения собак, основанного на видеозаписях, полученных с простых камер.

– Разрабатываемая система основана на комплексном использовании сверточных нейронных сетей и классических методов обработки данных. Полученные результаты позволяют значительно автоматизировать анализ поведения собак. Структура модели обработки данных является общей и может быть использована в других задачах компьютерного зрения, – замечает Дмитрий Каплун, доцент кафедры АПУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

По словам разработчиков, анализ видео является одним из наиболее важных инструментов этологии – науки, изучающей поведение животных. В частности, он очень полезен для измерения общего бюджета времени животных, являющегося одним из главных показателей благополучия животных. В этом случае анализируемые данные могут составлять сотни часов, что чрезмерно много для ручной обработки.

– Автоматический видеоанализ может серьезно изменить характер работы ученых, изучающих животных, как с точки зрения точности, видов и количества параметров, которые могут быть измерены, так и с точки зрения объемов видеоданных, которые подлежат обработке. Автоматические системы на основе видео уже существуют для разных видов животных: дикие животные, животные на фермах, насекомые и многие другие. Кроме того, хорошо развитые коммерческие системы для отслеживания грызунов, такие как Ethovision, широко используются в поведенческих исследованиях, – говорит Дмитрий Каплун.

Хотя видеоанализ широко применяется в отношении собак, всего несколько работ посвящены автоматическому видеоанализу их поведения. Для получения этих видео используют специализированные камеры 3D Kinect, установка и эксплуатация которых сложны, а сами камеры являются довольно дорогими.

Ученые ЛЭТИ и Хайфского университета следуют другой стратегии, используя видео с простых и доступных камер наблюдения. В данный момент представлено решение проблемы автоматической количественной оценки режима сна собак, находящихся в комнатах или в клетках под открытым небом, где установлена простая камера безопасности, которая ведет запись в течение всего дня с использованием ночного видения ночью. Предлагаемая технология позволяет сделать более простым и доступным контроль за состоянием и поведением собак, одновременно повышая его эффективность.

Разработка вызвала большой интерес со стороны ученых из разных стран – участников конференции HEALTHINF-2019, в частности, исследовательской лаборатории «Clever dog lab» Университета ветеринарной медицины г. Вены, а также коллег из Португалии.

Организатором конференции BIOSTEC выступает научная некоммерческая ассоциация Институт систем и технологий информации, управления и связи (INSTICC), основными целями которой являются обслуживание международного научного сообщества путем поощрения, развития и распространения знаний в области информационных систем и технологий контроля и связи.