La IA supera a los humanos en el escaneo de rostros animales para detectar estrés y dolor, mejorando potencialmente el bienestar animal

La IA está avanzando en la capacidad de interpretar las expresiones faciales de los animales, ofreciendo nuevas herramientas para monitorear su bienestar. Los sistemas de IA pueden detectar signos de estrés, dolor y otros estados emocionales en diversas especies, lo que podría mejorar los estándares de cuidado, según lo informado por primera vez en un informe de Science.

Un sistema de este tipo, Intellipig, desarrollado por investigadores de la Universidad del Oeste de Inglaterra Bristol (UWE) y el Colegio Rural de Escocia (SRUC), está siendo sometido a pruebas en granjas del Reino Unido.

Las cámaras capturan las caras de los cerdos mientras se acercan a los comederos cada mañana. En menos de un segundo, la IA identifica a los cerdos individualmente y evalúa sus expresiones en busca de indicios de angustia o incomodidad, notificando a los granjeros cuando es necesaria una intervención.

“Estas herramientas podrían inaugurar una nueva era de cuidado de los animales que da mayor prioridad a su salud, bienestar y protección”, dice Melvyn Smith, un ingeniero de visión por computadora en UWE, según lo informado por Science.

El sistema se basa en el aprendizaje profundo, una técnica de IA que permite reconocer patrones. Ha logrado un 97% de precisión en la identificación de cerdos y es efectivo en la detección de estrés a través de las características faciales únicamente.

El artículo explica que el entrenamiento de la IA comienza con “marcado de puntos de referencia”, donde los investigadores marcan puntos faciales clave, como los bordes de los ojos o las fosas nasales, en miles de imágenes. Estos puntos forman un mapa facial, que la IA aprende a reconocer incluso en caras parcialmente ocultas.

La IA luego analiza las distancias entre los puntos de referencia para identificar expresiones. Por ejemplo, un gato con dolor puede ensanchar su hocico, aumentando la distancia entre los bordes de la boca. Al comparar estos cambios con las escalas de grimasas ya establecidas, la IA puede detectar el dolor con alta precisión.

En 2023, Anna Zamansky, una científica de la computación de la Universidad de Haifa, y su equipo lograron un 77% de precisión en la detección de dolor en gatos. De manera similar, Peter Robinson de la Universidad de Cambridge desarrolló una herramienta de IA que identificó ovejas sufriendo de pododermatitis o mastitis dentro de un rebaño.

Sin embargo, Science señala que las aplicaciones de IA enfrentan limitaciones, incluyendo la insuficiente cantidad de datos de entrenamiento de alta calidad. “No hay tantas fotos de perros, gatos y ovejas en internet”, señala Robinson, en particular aquellas con claros indicadores emocionales. La IA también puede malinterpretar las expresiones al centrarse en características irrelevantes.

Para abordar las preocupaciones sobre la naturaleza de “caja negra” de la IA, el equipo de Zamansky utiliza herramientas como GradCAM para visualizar qué áreas faciales prioriza la IA. Sus hallazgos sugieren que la región de los ojos es la más informativa entre las especies, como señala Science.

Los investigadores están impulsando ahora la IA para interpretar emociones más matizadas, como la felicidad, la frustración o el miedo. Brittany Florkiewicz, una psicóloga evolutiva en el Lyon College, ha catalogado 276 expresiones faciales distintas en gatos, como también fue reportado previamente por Science.

Colaborando con el equipo de Zamansky, está utilizando la IA para analizar estas expresiones, revelando una sutil mímica entre los gatos que a menudo señala un vínculo o una actitud juguetona.

El equipo de Zamansky también ha entrenado a la IA para diferenciar entre perros y caballos “felices” y “frustrados”. En un experimento, la IA identificó correctamente el estado emocional de un perro el 89% de las veces. Aunque las tasas de éxito para emociones más complejas, como la decepción, son más bajas, aún superan el azar.

De manera más general, laboratorios y refugios de mascotas podrían aprovechar la IA para rastrear el dolor y los estados emocionales en los animales, dice Florkiewicz tal como lo informa Science. Mientras tanto, las “granjas inteligentes”, como las que se están probando en el campo inglés, pretenden brindar atención personalizada a los animales a través de la monitorización continua.

Finalmente, Smith explica a Science que los sistemas de IA podrían ayudar a los granjeros a garantizar que los cerdos no solo vivan sin estrés, sino que también experimenten felicidad.