Обратная сторона лая

Семь лет назад появились сообщения о созданном японскими специалистами электронном «переводчике с собачьего». Стоило собаке залаять, как нехитрый приборчик стоимостью в несколько десятков долларов отображал на своем дисплее одну из заранее запрограммированных фраз- «переводов», например, «я голоден» или «хочу гулять».

Мнения о пользе такого прибора разделились: серьезные специалисты считали его не более чем игрушкой, но многие рядовые собаководы отмечали, что коробочка с дисплеем и вправду дает адекватный перевод. Так есть ли в собачьем лае строгие закономерности и возможен ли его смысловой анализ? Ученые кафедры этологии Университета Лоранда Этвеша (Будапешт), вооружившись новейшим оборудованием, ищут ответ на этот вопрос. Введение В своих ранних исследованиях ученые установили, что в принципе люди способны на слух различать лай собак и по нему определять эмоциональное состояние животного. Как правило, владелец пса прекрасно понимает лай своего четвероногого спутника. Однако даже опытный собаковод не всегда может «расшифровать» лай незнакомой ему собаки. Поэтому для сбора исходной статистической информации исследователи использовали компьютерное оборудование и адаптивный «обучающийся» алгоритм акустического анализа. В базу данных компьютера было загружено более шести тысяч образцов собачьего лая в различных ситуациях. Задача используемого алгоритма состояла в том, чтобы научиться определять акустические особенности лая в различном контексте. На этапе сбора данных с помощью алгоритма анализировали «знакомый» лай в ряде стандартных ситуаций. После того как был достигнут самый высокий порог идентификации, эффективность уже «обученного» алгоритма была проверена в задаче классификации ранее неизвестного лая. Нормы распознавания были выше случайного уровня: алгоритм мог классифицировать лай согласно ситуации с эффективностью 43% и мог распознавать лай отдельных собак с эффективностью 52%. Ученые пришли к выводу, что подобного рода алгоритмы являются эффективным инструментом для анализа акустических данных в различных исследованиях поведения. К сожалению, венгерские ученые не были знакомы с трудами советских дельфинологов, проводивших подобные исследования в конце 70-х годов XX века, используя метод информационно-логического анализа. Полученные результаты были весьма похожи на результаты венгерских специалистов. В любом поведенческом исследовании, особенно когда сбор данных автоматизирован (например, акустический анализ сигнала), набирается очень большая база данных. Автоматизированный процесс анализа не только помогает ученым справляться с информационной перегрузкой, но и ускоряет решение задач, касающихся классификации. Модели ситуаций В опытах принимали участие 14 собак венгерской пастушьей породы муди (четыре кобеля, десять сук). Их лай записывался в шести различных поведенческих ситуациях, большинство которых моделировалось в доме владельца, за исключением таких ситуаций, как «борьба» (происходила на дрессировочной площадке) и «одиночество» (на улице или в парке). «Незнакомец» Экспериментатор (мужчина, 23 года), незнакомый собакам, появлялся возле калитки сада владельца или входной двери квартиры в отсутствие хозяев. Он записывал лай собак в течение двух-трех минут. Всего было записано 1802 фонограммы. «Борьба» Владелец держал собаку на поводке, дрессировщик дразнил ее, а хозяин поощрял дай питомца. Записано 1118 фонограмм. «Прогулка» Хозяин делал вид, что собирается на прогулку: брал в руки поводок и ошейник, подходил к двери и говорил: «Пойдем гулять!» Записана 1231 фонограмма. «Одиночество» Хозяин привязывал собаку к дереву в парке или на улице и уходил от нее. Записано 752 фонограммы. «Мячик» Хозяин держал в руке мячик или другую любимую игрушку собаки и поднимал ее повыше, дразня питомца, чтобы вызвать его лай. Записана 1001 фонограмма. «Игра» Владельца просили поиграть с собакой в обычную игру, например в перетягивание игрушки или догонялки. Экспериментатор записывал лай в ходе шуточной борьбы. Записано 742 фонограммы. Подготовка звукового материала Во время записи лая экспериментатор держал микрофон не дальше чем в четырех-пяти метрах от собаки. По возможности он старался стоять прямо перед животным. Собранный материал был оцифрован и занесен в компьютер. Большинство записей содержало три-четыре спектрограммы (т.е. изображения частотно-временной характеристики сигнала) «такта» лая, но каждый «гав» вручную выделялся в отдельный файл. Это привело к получению исходной базы данных в 6646 звуковых файлов, каждый из которых содержал единственный «гав». Конечно, при такой обработке утратился интервал между тактами, который в реальной обстановке также нес смысловую нагрузку, зато из фонограмм была удалена значительная часть фонового шума, которая могла помешать анализу. Для анализа собранного материала была использована компьютерная программа на основе древовидного алгоритма Байеса, который в настоящее время считается лучшим «обучающимся» алгоритмом для решения задач селекции и классификации. В частности, этот же алгоритм используется для фильтрации сообщений электронной почты и автоматического отсеивания спама. Как уже говорилось выше, селекция велась в двух направлениях: определение ситуации, в которой лаяла собака, и узнавание лая той или иной особи. Кроме того, полученные результаты сравнивались с аналогичными результатами ранних исследований, в которых распознавание лая проводилось на слух.

Результаты Эксперимент 1: классификация лая в контексте ситуации Здесь машине надо было понять, в какой ситуации издается тот или иной лай (типа «эта собака лает на дверь, или ее дразнит какой-то балбес?»). Компьютер смог правильно классифицировать лай в 43% случаев (2835 лаев из 6646). Лучше всего он идентифицировал лай, записанный в ситуациях «борьба» и «незнакомец», хуже всего - в ситуации «игра». Эффективность программного распознавания лая была соизмерима с той, с какой человек распознает лай незнакомой собаки в ситуациях «незнакомец» и «борьба» (они были также самыми легкими для людей). В ситуациях «прогулка» и «мячик» программа лучше поняла лай, чем люди. Однако в контекстах «игра» и «одиночество»   собаководы   понимали лай лучше, чем компьютер. В более раннем исследовании была отмечена следующая закономерность в распознавании смысла лая в той или иной ситуации: люди могли с высокой точностью определить, в каком бытовом контексте издается лай в ситуациях «незнакомец», «борьба» и «одиночество» (в процентном соотношении это составило 45-50% успеха). А вот в ситуациях «игра», «прогулка» и «мячик» распознавание людьми «смыслового контекста» лая было менее эффективно. Лай «понимался» лишь в 30% случаев. Что удивительно, автоматический анализ показал схожее распределение! Возможно, причина подобной закономерности объясняется тем, что в «напряженных» ситуациях лай собак различается особенно сильно. В то же время при виде незнакомца, в борьбе или оставшись в одиночестве разные собаки подают голос одинаково, что облегчает незнакомому с ними и их лаем человеку распознать ситуацию. Все вместе это означает, что лай разных собак в той или иной ситуации имеет определенные сходные, но различаемые и человеком, и машиной особенности. То есть неодинаковые по накалу и окраске эмоциональные состояния собак заставляли их подавать голос поразному в разных ситуациях. Эксперимент 2: узнавание лая отдельных собак Если первый эксперимент сводился к получению ответа на вопрос: «В какой ситуации находится лающая собака?», то во втором программа должна была в известных ситуациях распознать собак по их лаю (типа «а кто это сейчас играет в мячик: Бобик или Пушок?»). Программа, анализировавшая индивидуальные частотно-временные характеристики собачьего гавканья, оказалась способна различать лай отдельных собак с эффективностью 52%. Особенно хорошо алгоритм распознавал собак по их лаю в ситуациях «прогулка», «одиночество», «мячик» и «игра». Это было особенно удивительно, потому что до сих пор не было данных, что именно каждый отдельный «гав» (а не промежутки между ними, подвизгивания, девиации громкости) содержит «индивидуальную» информацию. К слову, существование индивидуально-опознавательных сигналов (звуковых визитных карточек отдельной особи) известно у ряда птиц и млекопитающих, в частности китов и дельфинов. В ситуациях «незнакомец» и «борьба» программа гораздо хуже распознавала лай отдельных собак, в то время как в задаче определения ситуации, в которой звучит лай, программа более успешно определяла его именно в этих двух, вышеприведенных, ситуациях. Это дает возможность предполагать, что в ситуациях  «незнакомец»  и «борьба» лай «разъяренных» собак теряет явные индивидуальные различия. Интересно, что людям задача узнавания собак по лаю показалась очень трудной. Сравнение действий человека и компьютерного алгоритма могло быть полезно и познавательно, но, к сожалению, его нельзя назвать точным, потому что программа классифицировала каждый отдельный «такт», в то время как люди анализировали полную запись лая. В предыдущем исследовании было установлено, что люди, оценивая эмоциональное состояние собаки, принимали во внимание интервалы между издаваемыми ею отдельными «гавами». Лай с короткими интервалами расценивался как «агрессивный», а с длинными считался «отчаянным», «осторожным» или «счастливым». Причем по лаю люди лучше всего узнавали ситуации «одиночество» и «игра». Причина этого может крыться в том, что человек ориентировался еще и на интервалы между «гавами», а у компьютера при анализе и классификации не было возможности использовать эту особенность собачьего лая. Зато компьютер намного лучше смог распознать индивидуальные особенности лая собак. Следовательно, они, эти особенности, существуют, но люди почти всегда  не в состоянии расслышать и понять их. Выводы В перспективе использование автоматических классификаторов на основе «обучающихся» алгоритмов открывает новые возможности для понимания коммуникации животных. Важно подчеркнуть, что метод, используемый в данном исследовании, является полностью автоматическим (кроме сегментации «тактов» - отдельных «гавов» - лая). То есть компьютер анализирует только поступающую в его железное нутро информацию. Результаты можно считать многообещающими, и данную методику вполне возможно рассматривать как новый инструмент для этологических исследований. Что же касается автоматического и универсального «переводчика с собачьего», то создать его в принципе реально. Но это - дело отдаленного будущего. Питомцы и семейные отношения

Для всех давно не секрет, сколько пользы, счастья и радости приносят в дом животные. Часто они становятся полноправными членами семьи со своими требованиями и желаниями. Однако при всей своей доброжелательности и любвеобильности часто волей-неволей они становятся источником проблем и конфликтов между людьми. Итак, прежде чем перейти к боевым действиям, попробуем разобраться в некоторых причинах подобных конфликтов. Четыре причины стать врагами, или как избежать войны: 1. Мечты сбываются.В детстве многие мечтают получить в подарок большую собаку. Желание на первый взгляд вполне реально, но, зачастую, редко осуществимо. Так как решения в семье принимают взрослые, они либо настойчиво отговаривают, приводя логичные доводы, либо просто запрещают настаивать. В любом случае мечта остается мечтой до момента взросления. В итоге желание иметь большое лохматое чудо сменяется целью быстрее повзрослеть и решать все самому. И вот, спустя годы, наступает долгожданное время собственной ответственности и исполнения нереализованных желаний. Рядом оказывается любимый нами человек, который снова нас отговаривает, и доводы его так же логичны, а нас терзает вопрос «быть или не быть». Вариант 1 .Сначала заводим большую собаку, затем, если повезет, семью. Вариант 2.Вспоминаем, что мы уже взрослые, осознанно выбираем породу  будущего питомца и внимательно изучаем условия содержания, ухода, кормления и воспитания. Обсуждаем с домочадцами обязанности. Убеждаемся в подлинности мечты и ответственно ее реализуем.

2. Третий лишний. Одной из причин приобретения питомца считают возникшее внезапно чувство одиночества. Животное и человек создают свою маленькую  «стаю», в которой рождается своя иерархия и законы. А когда в «стае» из человека и животного появляется еще один человек, вовсе не факт, что питомец готов добровольно уступить ему «позицию рядом с хозяином». У животных понятие территории определено довольно четко, и как только питомец почувствует угрозу вторжения – готовьтесь к холодной войне. Здесь начинают действовать законы дикой природы, где для устранения конкурента все средства хороши. Попрощаемся с новыми ботинками, поприветствуем свежие царапины и укусы. Вариант 1. Не упустим момента показать, кто важнее и главнее: ударим газетой, оставим без еды, закроем на холодном балконе. Поздравляем, примирение откладывается на неопределенный срок, возможно, навсегда. Животное будет бояться, но не любить. Вариант  2. Пробуем подружиться. Ревность у животных, впрочем, так же, как и у людей, – это проявление страха, боязнь потерять любовь. Задача убедить животное в том, что его жизнь не изменится, а даже улучшится. Увеличим время либо количество прогулок, подарим новые игрушки, закрепим рефлекс на себя лакомством и обязательно приласкаем (если нам это позволят). 3. Пришельцы с разных планет.Часто приходится слышать мнение, что мужчины с Марса, а женщины с Венеры. Действительно, мы совершенно по-разному выглядим, о разном мечтаем, и желания наши порой кардинально отличаются. Как тогда быть, если в семье один хочет завести кудрявую собаку, а другой бесшерстнуюкошку. Чье желание важнее и должно быть исполнено первым? Вариант 1. Друг другу не уступать, гордиться своей принципиальностью, при этом обоим чувствовать себя несчастными. Вариант 2. Завести детей, а когда те подрастут, возложить на них ответственность за выбор. Удовлетворить просьбу детей всегда приятно, даже если она отличается от вашего желания. Вариант 3. Завести и кошку, и собаку, распределить обязанности, дать возможность обоим чувствовать себя счастливо. В конце концов, приятно осознавать, что в вашей семье к вашим потребностям и мечтам относятся уважительно. 4. Фи…! Какой хорошенький. Приобретая питомца, нам важно обязательно получить позитивную эмоцию. Часто домашние животные вызывают  у владельца поистине сильные чувства, тем самым получая доступ к постели хозяина и к его тарелке. Подобная близость с животным не всегда может быть понятна и приятна нашим романтическим половинкам. Возникшая у партнера брезгливая неприязнь к животному вполне может переметнуться на вас, и, в конечном счете, разрушить отношения. По сути, брезгование – это защитная реакция от чужих бактерий, боязнь подвергнуться опасности заражения. Брезгливость, как  правило, закрепляет определенное отношение к неприятным объектам, это чувство держит дистанцию и оберегает психику от расстройств. Не стоит осуждать брезгливых людей: у них есть на то свои причины. Вариант 1. Изолировать животное на время романтических свиданий. Вариант 2. Попробовать наладить контакт между любимым человеком и вашим питомцем. Рассказывайте о том, что именно вам дает общение с вашим любимцем. Увидев, какую роль играет четвероногий друг в вашей жизни, какое внимание, нежность и любовь он дарит вам, ваш партнер лучше сумеет понять сущность той связи, которая устанавливается между человеком и домашним животным. Вы можете потихоньку сближать их, показывая, какие игры и ласки особенно предпочитает ваш любимец. Но не спешите и ни в коем случае не навязывайте это общение. Откровенно  говоря, конфликты в паре неизбежны, и порой неважно, какими обстоятельствами они вызваны и какими животными спровоцированы. Важно, как партнеры относятся к конфликтным ситуациям: используют их как возможность развития отношений или избегают решения и переводят конфликт в хроническую форму. В наших силах проявлять готовность к обсуждению, быть внимательным к партнеру и ценить отношения.