科学家已经使用机器学习来发现狗在家里想什么

日期:2023-01-27 14:40:05 / 人气:209


亚历克斯来自奥菲坦普尔。
量子比特|微信官方账号QbitAI
铲屎官们有没有想过每天撒娇要喂食的狗狗脑子里在想什么?
为什么有时候一只投入大量精力繁殖的狗,一转头就能扑向别人的怀抱?
其实狗不是故意惹你生气的-
埃默里大学的一项实验表明,狗看待世界的方式可能与我们不同。
人类更关注对象,而狗并不太在意看到的是谁或什么,更在意动作本身。
所以顺理成章的,一只狗可以和任何一个对它好的人亲近。(当然,别忘了狗的嗅觉很敏锐,很多狗也认得主人。)
此外,狗和人类的视觉系统非常不同。他们只能看到黄色和蓝色的色调,但他们有一个敏感的视觉受体来观察运动。
这项实验利用机器学习来了解狗的大脑活动,相关论文已经发表在《可视化实验杂志》上。
研究人员指出,这种方法有一个明显的优势:它是非侵入性的。
这种方法以前只在灵长类动物身上使用过,所以这次在狗身上的实验是一个重大突破。
我们来看看具体的体验过程。
比较狗和人的大脑活动。
研究人员使用机器学习和fMRI(功能磁共振成像)来探索狗在观看不同类型的视频时的大脑活动。
至于为什么选择狗而不是其他动物?
因为狗是一种很容易教的动物,经过一定的训练,它可以配合MRI(核磁共振)扫描,而不需要注射镇静剂或使用其他约束方法。
然而,虽然狗相对听话,但在这项研究中,它们要长时间参与核磁共振扫描和观看视频。所以最后只选择了两只狗,一只是4岁的雄性拳师犬混血儿,一只是11岁的雌性波士顿梗混血儿。
△狗狗在看视频。
每只狗观看三段不同的视频,每段时长30分钟,共有256个视频片段。为了控制变量,这些视频没有声音。
这些视频有的主要展示不同的物体(比如人、狗、汽车),有的则侧重于不同的动作(比如玩耍、吃东西、闻气味)。
作为对比,两名人类志愿者也在同一个节目中观看了这些视频片段。
当志愿者和狗观看视频时,研究人员用3T核磁共振扫描仪记录他们的大脑活动图像。
然后,他们使用神经网络来训练和测试三个分类器,以区分“对象”和“动作”。
嘿,为什么不是两个而是三个?
因为其中一个关于行为的分类器是在三个不同的动作上训练出来的,而另一个已经学会了五个动作。
结果表明,人类的大脑对物体和动作有很好的反应,而狗的大脑只对动作敏感。对于不同的人和事,他们似乎并不感冒。
△左图是人脑的MRI,右图是狗脑的MRI。
为了评估模型性能,使数据更有说服力,研究人员还使用Ivis机器学习算法对收集的数据进行量化。
从人类志愿者的数据来看,这些模型将其大脑活动数据映射到不同分类器的准确率在99%以上。
但是在解码狗脑数据时,模型对于基于对象的分类器基本不起作用;而对于基于行为的分类器,准确率可以达到60%到88%。
可见狗的思维模式和我们还是很不一样的!
研究人员简介
该研究员来自埃默里大学心理学系。
第一篇论文是Erin M. Phillips,她目前是普林斯顿大学生态与进化生物学系的博士生。
她以访问学者的身份来到埃默里大学,参与了这项研究。
本文的合著者Gregory S.Berns目前是埃默里大学的教授。他的主要研究兴趣是人类决策的神经成像、狗的fMRI和比较神经生物学。
伯恩斯教授毕业于普林斯顿大学物理系,获学士学位,先后获得两个博士学位:生物医学工程博士和医学博士。
伯恩斯认为,狗更注重动作是可以理解的,因为动物天生需要非常注意环境的变化,以便捕猎或避免被吃掉。
虽然只有两只狗参与了这项研究,但研究人员未来将在更多的狗和其他动物身上进行实验,探索动物是如何感知世界的。

作者:币安比特币分分彩官网




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