176,3 тыс подписчиков
Алгоритм машинного обучения научили определять, насколько сильную боль испытывают мыши.
Команда Марка Зилки, которая до этого научила нейросеть разделять изображения белых мышей на те, на которых животное испытывает боль, и те, на которых гримасы боли у мыши нет, разработала облачную платформу PainFace для облегчения анализа гримас у черных мышей. Она умеет определять степень боли по шкале от нуля до восьми. Для идентификации и оценки изменения в выражении морды животного PainFace использует каскад из нескольких сверточных нейросетей.
Для обучения алгоритма исследователи использовали мышей C57BL/6. Они разделили животных на три группы: одной провели лапаротомию — разрез брюшной стенки и удалили один-два сантиметра кишечника, другой — лапаротомию с удалением кишечника, перед которой дополнительно ввели обезболивающее. А третьей делали имитацию операции: эти мыши погружались в наркоз, их готовили к операции, в том числе сбривали мех на месте предполагаемого надреза, но лапаротомию им не делали. Каждую мышь до операции и после в течение 30 минут снимали на видео в высоком качестве.
Собранные видеоролики ученые загрузили в PainFace, которая из каждого видео извлекла 400-500 изображений мыши. Так было собрано более 70000 изображений мышей. Некоторые из этих изображений люди оценили по шкале гримасы. Этот набор данных частично использовался для обучения, а частично — для последующего тестирования PainFace.
После обучения PainFace успешно определила, какая часть морды мыши представлена на изображении. Точность обнаружения глаз составила 0,84. Точность обнаружения носа и ушей равнялась 0,99, а усов — 0,91.
Также после обучения PainFace смогла выставить оценки по шкале гримасы. По мере обучения точность ее оценок росла и на пике составила 0,75 и выше (то есть в 75 случаях из 100 совпадала с оценками человека). При этом оценки, которые были присвоены человеком и предсказаны PainFace, значительно перекрывались — для большинства изображений они отличались на 0,5 балла.
1 минута
5 сентября 2022
3234 читали