高度な動物行動解析のための新たなAIツールを開発(New AI Tool Developed for Advanced Animal Behavior Analysis)

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2024-05-27 韓国基礎科学研究院(IBS)

動物行動分析は広範な研究分野で重要です。従来の方法は単一カメラと低次元データで解析していましたが、人間の主観が影響することがありました。これを改善するため、基礎科学研究所のチームは「SUBTLE」を開発しました。これは3D動作データを基にAIが動物行動を分類・解析するツールで、新しい評価指標「時間的近接指数(TPI)」を用いて行動を正確に評価します。SUBTLEは、ロボット産業などでの応用が期待されており、Actnova社に技術移転され、オープンソース化されています。GUIも提供され、非プログラマでも利用可能です。

<関連情報>

SUBTLE:動物の行動をマッピングする時間的リンク埋め込み型教師なしプラットフォーム SUBTLE: An Unsupervised Platform with Temporal Link Embedding that Maps Animal Behavior

Jea Kwon,Sunpil Kim,Dong-Kyum Kim,Jinhyeong Joo,SoHyung Kim,Meeyoung Cha & C. Justin Lee
International Journal of Computer Vision  Published:20 May 2024
DOI:https://doi.org/10.1007/s11263-024-02072-0

高度な動物行動解析のための新たなAIツールを開発(New AI Tool Developed for Advanced Animal Behavior Analysis)

Abstract

While huge strides have recently been made in language-based machine learning, the ability of artificial systems to comprehend the sequences that comprise animal behavior has been lagging behind. In contrast, humans instinctively recognize behaviors by finding similarities in behavioral sequences. Here, we develop an unsupervised behavior-mapping framework, SUBTLE (spectrogram-UMAP-based temporal-link embedding), to capture comparable behavioral repertoires from 3D action skeletons. To find the best embedding method, we devise a temporal proximity index (TPI) as a new metric to gauge temporal representation in the behavioral embedding space. The method achieves the best TPI score compared to current embedding strategies. Its spectrogram-based UMAP clustering not only identifies subtle inter-group differences but also matches human-annotated labels. SUBTLE framework automates the tasks of both identifying behavioral repertoires like walking, grooming, standing, and rearing, and profiling individual behavior signatures like subtle inter-group differences by age. SUBTLE highlights the importance of temporal representation in the behavioral embedding space for human-like behavioral categorization.

生物工学一般
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