Search
שילוב מעבדה יעיל עם הפתרונות האלקטרוניים והאוטומטיים לטיפול בנוזלים של INTEGRA

מודל למידה עמוקה לניתוח אוטומטי של התנהגות בעלי חיים

ניתוח התנהגותי יכול לספק מידע רב על המצב הבריאותי או המניעים של יצור חי. טכנולוגיה חדשה שפותחה ב-EPFL מאפשרת למודל למידה עמוקה יחיד לזהות תנועת בעלי חיים על פני מינים וסביבות רבות. "המודל הבסיסי הזה", הנקרא SuperAnimal, יכול לשמש לשימור בעלי חיים, ביו-רפואה ומחקר מדעי המוח.

למרות שיש את הפתגם "ישר מפיו של הסוס", אי אפשר לגרום לסוס להגיד לך אם הוא כואב או חווה שמחה. עם זאת, גופו יביע את התשובה בתנועותיו. לעין מאומנת, הכאב יתבטא כשינוי בהליכה, או במקרה של שמחה, הבעות הפנים של החיה עלולות להשתנות. אבל מה אם נוכל להפוך את זה לאוטומטי עם AI? ומה לגבי מודלים של AI לפרות, כלבים, חתולים או אפילו עכברים? אוטומציה של התנהגות בעלי חיים לא רק מסירה הטיה של הצופה, אלא היא עוזרת לבני אדם להגיע בצורה יעילה יותר לתשובה הנכונה.

היום מתחיל פרק חדש בניתוח יציבה עבור פנוטייפ התנהגותי. המעבדה של מקנזי מתיס ב-EPFL מפרסמת א תקשורת טבע מאמר המתאר כלי קוד פתוח חדש ויעיל במיוחד שלא דורש הערות אנושיות כדי לגרום למודל לעקוב אחר בעלי חיים. בשם "Superanimal", הוא יכול לזהות אוטומטית, ללא השגחה אנושית, את מיקומן של "נקודות מפתח" (בדרך כלל מפרקים) במגוון שלם של בעלי חיים – למעלה מ-45 מיני בעלי חיים – ואפילו באלה מיתיים!

"הצינור הנוכחי מאפשר למשתמשים להתאים מודלים של למידה עמוקה, אבל זה מסתמך על מאמץ אנושי לזהות נקודות מפתח על כל חיה כדי ליצור ערכת אימונים", מסביר מקנזי מאטיס. "זה מוביל למאמצי תיוג משוכפלים בין חוקרים ויכול להוביל לתוויות סמנטיות שונות לאותן נקודות מפתח, מה שהופך את מיזוג הנתונים להכשרת מודלים של יסודות גדולים למאתגר מאוד. השיטה החדשה שלנו מספקת גישה חדשה לסטנדרטיזציה של תהליך זה ולהכשיר מערכי נתונים בקנה מידה גדול. זה גם הופך את התיוג ליעיל פי 10 עד 100 מהכלים הנוכחיים."

"שיטת החיות העל" היא אבולוציה של טכניקת הערכת תנוחה שהמעבדה של מקנזי מאתיס כבר הפיצה תחת השם "DeepLabCut™️". אתה יכול לקרוא עוד על הכלי הזה לשינוי משחק ומקורו בתכונת הטכנולוגיה החדשה הזו של Nature.

כאן, פיתחנו אלגוריתם המסוגל להרכיב קבוצה גדולה של הערות על פני מסדי נתונים ולאמן את המודל ללימוד שפה הרמונית – אנו קוראים לקדם-אימון זה מודל הבסיס. אז המשתמשים יכולים פשוט לפרוס את מודל הבסיס שלנו או לכוונן אותו לפי הנתונים שלהם, ולאפשר התאמה אישית נוספת במידת הצורך."

שאוקאי יה, חוקר דוקטורנט ומחבר ראשון של המחקר

ההתקדמות הללו תהפוך את ניתוח התנועה לנגיש הרבה יותר. "וטרינרים יכולים להתעניין במיוחד, כמו גם אלה במחקר ביו-רפואי – במיוחד כשמדובר בתצפית על התנהגותם של עכברי מעבדה. אבל זה יכול להגיע רחוק יותר", אומרת מקנזי מאטיס, ומזכירה מדעי המוח ו… ספורטאים (כלבים או אחרים) ! מינים אחרים – ציפורים, דגים וחרקים – נמצאים גם הם בטווח האבולוציה הבאה של המודל. "אנו גם נמנף את המודלים הללו בממשקי שפה טבעית כדי לבנות עוד יותר כלים נגישים ומהדור הבא. לדוגמה, שאוקאי ואני, יחד עם המחברים השותפים שלנו ב-EPFL, פיתחנו לאחרונה את AmadeusGPT, שפורסם לאחרונה ב-NurIPS, המאפשר הרחבת נתוני וידאו עם טקסט כתוב או מדובר לניתוח התנהגותי מורכב תהיה מאוד מרגשת." SuperAnimal זמין כעת לחוקרים ברחבי העולם באמצעות הפצת הקוד הפתוח שלה (github.com/DeepLabCut).

דילוג לתוכן