Ob ein Schwein fröhlich oder traurig grunzt, wollen Forschende mit Künstlicher Intelligenz herausfinden. Schweinebauern sollen mit dem System zukünftig das Tierwohl fördern können.
Dafür trainierte eine Forschungsgruppe unter Leitung der Universität Kopenhagen ein KI-Modell mit insgesamt 7414 Grunzlauten von 411 Schweinen in verschiedenen Szenarien - von der Geburt bis zu ihrem Tod.
Über die Verbindung eines Grunzers zu einer bestimmten Situation nahmen die Forschenden die Einteilung in eher fröhliche oder eher traurige Grunzlaute vor. Ein Schwein ist etwa guter Dinger, wenn es herumläuft und seine Umgebung erforscht oder mit anderen Schweinen schmust. Negative Szenarien sind Fluchtversuche, Kämpfe oder eine Kastration.
Kurz und tief gegrunzt ist fröhlich gegrunzt
Die Forschenden nahmen die Grunzer in herkömmlichen und experimentellen Ställen auf. In den experimentellen Ställen schufen die Forschenden bewusst Szenarien, um den Schweinen möglichst nuancierte Grunzlaute zu entlocken, zum Beispiel mit Spielzeug, Nahrung, unbekannten Objekten oder ohne Stimulus.
Bei diesen Versuchen zeichneten die Forschenden ergänzend zu den Lauten auch die Herzfrequenz auf und dokumentierten das Verhalten der Schweine. Dann analysierten sie die Daten auf mögliche Zusammenhänge zwischen Grunzgeräuschen, Szenarien und damit verbundenen Emotionen.
"Mit dieser Studie zeigen wir, dass Tiergeräusche einen großen Einblick in ihre Emotionen geben. Wir beweisen auch, dass ein Algorithmus verwendet werden kann, um die Emotionen von Schweinen zu entschlüsseln und zu verstehen, was ein wichtiger Schritt in Richtung eines verbesserten Tierschutzes für Nutztiere ist", sagt Elodie Briefer vom Fachbereich Biologie der Universität Kopenhagen. Sie ist Mitleiterin der Studie.
Nächster Schritt ist die Grunz-Analyse-App
Bei der Analyse fanden die Forschenden ein klares Muster, dass Schweine in negativen Situationen eher hoch quieken und in positiven eher tief grunzen. Die tiefen Grunzer können allerdings auch in eher negativen Situationen auftreten. Eine weitere Differenzierung ist anhand der Amplitude und der Länge der Grunzer möglich.
"Es gibt deutliche Unterschiede bei den Rufen der Schweine, wenn wir positive und negative Situationen betrachten. In positiven Situationen sind die Rufe viel kürzer und weisen geringere Schwankungen in der Amplitude auf. Die Grunzlaute beginnen hoch und werden allmählich leiser", sagt Briefer.
Ein mit den Daten trainierter Algorithmus kann laut der Forschungsgruppe in 92 Prozent aller Fälle korrekt erkennen, ob ein Schweinegrunzer eher mit einer positiven oder einer negativen Emotion verbunden ist.
Der nächste Schritt sei es, diesen Algorithmus in eine App zu bringen, mit der Schweinebauern das Tierwohl im Stall besser überwachen können. Die Forschenden gehen davon aus, dass das für die Grunz-Analyse angewandte Verfahren auch für andere Tierrassen funktioniert.
