Briser le code de communication
Vous avez toujours voulu savoir ce que disent les animaux? Les neuroscientifiques de l'Université du Delaware ont fait un grand pas en avant dans le décodage des sons fabriqué par un animal particulier d'une manière qui nous rapproche beaucoup plus que quiconque ne l'a fait loin. L'animal en question? L'humble souris.
Pour étudier les vocalisations des souris, l’équipe a rassemblé des données sur des groupes de quatre souris – deux mâles et deux femelles – interagissant. Ils ont interagi pendant cinq heures consécutives dans une salle équipée de huit microphones et d’une caméra vidéo. Au total, les chercheurs ont enregistré des rencontres entre 44 souris. En commençant par les énormes quantités de données vidéo et audio qui en ont résulté, les chercheurs ont ensuite utilisé des machines apprendre l'IA développer un système capable de connecter des sons spécifiques à des animaux distincts comportements. En bref, il pourrait déterminer quelle souris grinçait, où et dans quel scénario.
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"Pour relier les vocalisations de la souris à des actions spécifiques, nous avions besoin de plusieurs avancées technologiques", a déclaré un neuroscientifique de l'Université du Delaware. Joshua Neunubel a déclaré à Digital Trends. « Premièrement, nous devions pouvoir attribuer des vocalisations spécifiques à des souris individuelles qui interagissaient socialement. Pour ce faire, nous avons développé un système de localisation de source sonore qui enregistrait simultanément la souris vocalisations ultrasoniques sur huit microphones différents, ainsi que la position des souris avec un caméra vidéo."
La combinaison de microphones et de caméra a permis à l'équipe d'estimer l'emplacement d'où un signal vocal particulier était émis, puis d'attribuer le signal à une souris spécifique. Une fois qu’ils ont pu attribuer des vocalisations à des animaux spécifiques, l’équipe a utilisé un algorithme d’apprentissage non supervisé qui regroupe les éléments présentant des caractéristiques similaires pour les catégoriser. Enfin, ils ont utilisé un outil appelé JAABA, le Annotateur automatique du comportement animal Janelia, pour extraire automatiquement des comportements sociaux spécifiques avec une haute fidélité.
"Ce n'est pas nécessairement un outil de traduction en soi, mais c'est un outil qui nous aide à interpréter les comportements sociaux des souris", a déclaré Neunuebel. "Cependant, cela étant dit, les souris sont de bons modèles pour comprendre les bases neuronales du comportement social, ce qui pourrait à terme éclairer le fonctionnement des circuits cérébraux humains."
Ces travaux font l'objet de deux nouveaux articles publiés dans les revues Neurosciences naturelles et Rapports scientifiques. Les deux articles rendent compte de différents aspects des travaux sur la manière dont la communication façonne le comportement social et les réseaux neuronaux qui codent ces informations.
Comme le dit Neunuebel, ils n’ont pas développé d’outil de traduction homme-souris à part entière. Néanmoins, ce travail – parallèlement à des recherches similaires sur communications d'animaux comme les dauphins - nous rapproche certainement de la compréhension des subtilités du chat animalier.
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