Bien-être animal : quand l’intelligence artificielle traduit les vocalisations des porcs

Les porcs expriment leurs émotions notamment par différents types de vocalisations (grognements, cris, couinements…) qui ont chacun de nombreuses variations plus ou moins subtiles. Décrypter ces sons aiderait les éleveurs à mieux comprendre les émotions exprimées par leurs animaux et à améliorer leur bien-être. L’idée des chercheurs est de développer un système pour reconnaître et distinguer les vocalisations des porcs, les émotions qu’elles traduisent et la situation qui les a générées, afin d’aider les éleveurs dans leurs prises de décisions.

Une bibliothèque de 7400 vocalisations

Afin de construire cet outil, les chercheurs ont commencé par collecter des milliers de vocalisations. Au final, 7400 vocalisations de bonnes qualités issues de 411 porcs de différents laboratoires européens ont pu être analysées. Ces sons ont été enregistrés dans 19 contextes différents : de la naissance des porcs et tout au long de leur vie, dans différents types d’élevage en intérieur (sur caillebotis, sur paille…) et dans des abattoirs. Ces contextes peuvent être sources d’émotions positives (allaitement, retrouvailles avec des congénères…) ou négatives (bagarres, isolement…). En alliant l’expertise des éthologues, des bioacousticiens pour l’analyse fine de la structure acoustique des vocalisations enregistrées (fréquence plus ou moins aigüe, pureté du son…) et les méthodes informatiques de l’intelligence artificielle, les chercheurs ont travaillé sur la classification automatique des vocalisations selon la valence émotionnelle (émotion négative ou positive) et la situation dans lesquelles elles ont été émises, en vue d'une éventuelle action de l’éleveur.

L’intelligence artificielle pour traduire ce que ressentent les porcs

Les résultats montrent que l’intelligence artificielle est très performante pour reconnaitre non seulement la valence émotionnelle que traduisent les vocalisations (précision de 91,5%), mais également la situation dans laquelle elles ont été émises (précision de 82%). En recevant un nouveau son émis, le système va comparer automatiquement avec les sons déjà classifiés auparavant, pour le qualifier. Ce système pourrait être d’une grande aide pour les éleveurs car il pourrait les alerter en temps réel si une situation nécessite leur intervention immédiate, comme dans le cas d’un porcelet qui serait écrasé par la mère, ou de bagarres qui se répètent dans un groupe ou durent trop longtemps, ce qui est signe d’un problème. Il permettrait également aux éleveurs de renforcer les situations positives pour les porcs, en les aidant à évaluer par exemple la mise en place de nouveaux jouets ou d'infrastructures pour renforcer le bien-être de leurs animaux. C’est aussi un système très innovant pour les recherches sur les vocalisations des porcs, et d’autres animaux, car il permet un travail à plus large échelle que des analyses manuelles plus courantes et chronophages.

Des systèmes de surveillance acoustique similaires existent déjà en élevage pour surveiller la santé des porcs en analysant le bruit de leur toux. L’équipe de recherche INRAE travaille désormais à ajouter à ce système d’écoute, une analyse des vocalisations des porcs, pour allier mesures de santé physique et mentale, pour un meilleur bien-être en élevage.