Aan de gezichtsuitdrukking van het schaap kan een KI-systeem zien of het dier pijn heeft.

Kunstmatige intelligentie is al steeds beter in staat om emoties en gezichtsuitdrukkingen van mensen te herkennen. En nu hebben onderzoekers dergelijke systemen met succes ook losgelaten op de gezichtsuitdrukkingen van schapen. Het betekent dat een machine ons nu – aan de hand van de gezichtsuitdrukking van het schaap – kan vertellen of het dier pijn heeft. De onderzoekers hopen zo pijnlijke aandoeningen bij schapen sneller op te kunnen sporen en te kunnen behandelen.

SPFES
Vorig jaar ontwikkelde wetenschapper Krista McLennan de Sheep Pain Facial Expression Scale (SPFES). Het is een methode die gebruikt kan worden om aan de hand van de gezichtsuitdrukking van schapen vast te stellen of en in welke mate zij pijn ervaren. Volgens SPFES gebeuren er vijf belangrijke dingen als een schaap pijn heeft: de ogen worden smaller, hun kaken zijn gespannen, de oren zijn naar voren gevouwen, de lippen worden iets naar achteren en beneden getrokken en de vorm van de neusgaten verandert. De SPFES beoordeelt elk van deze vijf kenmerken op een schaal van 1 tot 10 om de ernst van de pijn in te schatten. Experimenten wijzen uit dat de SPFES heel accuraat is. Maar het kost veel tijd om mensen te leren om SPFES te gebruiken. Bovendien loop je – wanneer mensen aan de hand van SPFES vast moeten stellen of en in welke mate een schaap pijn heeft – altijd het risico dat vooroordelen van invloed zijn op de beoordeling.

Pijn bij mensen en pijn bij schapen

Zoals gezegd worden computers al jaren getraind om emoties bij mensen te herkennen. Het herkennen van emoties bij schapen lijkt misschien iets heel anders te zijn, maar schijn bedriegt. “Wat interessant is, is dat je duidelijke overeenkomsten ziet tussen de activiteit in de gezichten van schapen en de activiteit in de gezichten van mensen wanneer zij pijn hebben,” vertelt onderzoeker Marwa Mahmoud.

Best lastig
Om nog accurater vast te kunnen stellen of een schaap pijn heeft, hebben onderzoekers nu een KI-systeem ‘geleerd’ om SPFES te gebruiken. De onderzoekers trainden het systeem met behulp van zo’n 500 foto’s van schapen. Ze leerden het systeem om de verschillende delen van het gezicht te herkennen en vervolgens die onderdelen te beoordelen aan de hand van de SPFES. En met succes. Het systeem bleek echt slimmer te worden en uiteindelijk goed in staat te zijn om het pijnniveau van de schapen in te schatten.

Vervolgonderzoek
Hoewel deze eerste resultaten veelbelovend zijn, zijn de onderzoekers nog niet helemaal tevreden. Op dit moment slaagt het systeem er aardig in om foto’s te beoordelen, maar ze willen dat het ook uit de voeten kan met bewegende beelden. En erin slaagt om het pijnniveau in te schatten van schapen die niet recht in de camera kijken. “Een schapengezicht is en profil heel anders dan wanneer het je recht aankijkt en je kunt een schaap niet echt vertellen hoe het met poseren,” vertelt onderzoeker Marwa Mahmoud hierover.

In de toekomst kan het systeem wellicht geïnstalleerd worden nabij een waterbak – of een andere plek waar schapen regelmatig bijeenkomen – en daar de gezichten van alle schapen even analyseren. De resultaten kunnen dan naar de boer worden gestuurd, die vervolgens precies weet welke schapen medische zorg vereisen. Daarnaast kan het systeem in de toekomst wellicht ook worden ingezet om het welzijn van andere diersoorten te beoordelen en verbeteren.