КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 24-28-01561

НазваниеКомплексный подход к выявлению проблемного поведения собак-компаньонов с использованием технологии искусственного интеллекта

РуководительФомина Анна Сергеевна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", Ростовская обл

Период выполнения при поддержке РНФ

2024 г. - 2025 г.

Конкурс№89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 08 - Гуманитарные и социальные науки, 08-552 - Психофизиология, психогенетика, сравнительная психология, зоопсихология, эволюционная психология

Ключевые словаТревожность, агрессивное поведение, этограмма, кардиограмма, видеофиксация, домашние собаки, искусственный интеллект

Код ГРНТИ15.31.21

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В современном мире важным социальным вопросом является эффективный контроль над популяцией собак в городских агломерациях. В Российской Федерации, по данным ВЦИОМ, популяция домашних собак с 2017 по 2022 г. выросла на 21%. По данным зарубежных исследований, 75-83% собак имеют нарушения поведения, связанные с недостаточным уровнем адаптации. В результате происходит увеличение численности бездомных собак за счет отказа от неадаптированных домашних (имеющих повышенный уровень тревоги и агрессии). Наряду с неэффективностью программы ОСВВ (отлов, стерилизация, вакцинация, возврат), недостаточным количеством приютов, колоссальной нехваткой финансирования данная ситуация приводит к росту частоты нападений собак на людей. Важнейшей причиной недостаточной адаптации и социализации домашних собак в обществе, неэффективной дрессировки, снижения качества жизни является отсутствие научно обоснованной концепции выявления причин и устранения поведенческих нарушений. В Российской Федерации ежегодно регистрируется более 330 000 укусов человека собаками; % укусов именно домашними собаками превалирует. Поэтому оценка и прогнозирование уровня тревожности собаки рассматривается как проблема, требующая скорейшего решения. Спецификой ситуации является запрос на получение доказательного подхода к выявлению дезадаптированной собаки и коррекции ее поведения не только со стороны научного сообщества, но и от практикующих специалистов, владельцев собак и ветеринарных врачей Научной задачей, на решение которой направлен проект, является необходимость создания четкого подхода к выявлению и диагностике повышенной тревожности собак. Решение данной проблемы необходимо для понимания причин и механизмов возникновения избыточной тревожности как основной причины дезадаптации, а также прогнозированию развития подобных состояний у домашних, служебных и поисковых собак. Домашняя собака-компаньон ввиду ее ориентированности на взаимодействие с человеком признается наиболее оптимальным модельным объектом для изучения поведенческих паттернов в норме и при избыточной тревожности. В результате решения задачи будет разработан и апробирован метод комплексного исследования нормального и тревожного поведения домашних собак-компаньонов на основе опросов владельцев, наблюдения, электрофизиологических методов, а также технологий искусственного интеллекта для анализа видеозаписей поведения. Для этого будет создана обученной модель сверточной нейронной сети YOLOv8 на наборе данных, включающем аннотированные изображения собак при разном фоне, позе и ориентации в пространстве. Модель будет использована для решения задачи детекции и трекинга с обязательным учетом данных, полученных с применением остальных используемых в проекте методов. Точность распознавания будет составлять не менее 85%. Выявление валидных маркеров поведения собак создаст возможность разработки на основании всего комплекса полученных в проекте результатов этограмм поведения собак в норме и при повышенной тревожности, доступных к внедрению в научных исследованиях и практической работе. Обеспечение валидного объема исследуемой выборки будет осуществлено за счет проведения исследования на базе факультета “Биоинженерия и ветеринарная медицина” ДГТУ, имеющего требуемую материально-техническую базу, и привлечения баз практик «Ветеринарная клиника Вита» и «Ветеринарная клиника Центр». Достижение поставленных результатов, помимо формирования научной концепции поведенческой оценки собак, будет способствовать созданию систем быстрой оценки уровня стресса у собак-поводырей, собак, связанных с поиском людей (в особенности в чрезвычайных ситуациях), системы сортировки собак в приютах. Необходимо отметить, что исследования подобного рода в Российской Федерации ранее не проводились: соответственно, объективные данные о факторах возникновения тревожности собак с учетом специфики нашей страны, отсутствуют.

Ожидаемые результаты
В результате реализации проекта будет разработан принципиально новый комплексный метод выявления и идентификации типов нарушений поведения домашних собак-компаньонов. С его применением будут получены данные о причинах и психолого-физиологических механизмах нарушений поведения домашних собак. Анализ опросников, поведенческих тестов в парадигме «Открытое поле», чек-листов признаков тревожности, видеозаписей поведения (визуально и с использованием сверточных нейронных сетей для анализа кадров) в комплексе создает возможность определения валидных маркеров нормального и девиантного поведения собак. На основании таких маркеров будут разработаны этограммы поведения домашних собак-компаньонов, имеющих и не имеющих отклонения в поведении. Такие этограммы могут и должны быть использованы в ветеринарных клиниках при обследовании животных, в кинологических службах, при подготовке служебных собак, собак-поисковиков, собак- поводырей и т.д. По результатам проекта планируется издание 4 статей, регистрация обучающей базы экспериментальных данных, подготовка и издание монографии и учебного пособия для студентов, обучающихся по направлениям «Зоопсихология», «Кинология», «Ветеринария».

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ