因為與人類擁有相似的遺傳特徵,研究人員經常在醫學實驗中使用小白鼠作為對照。但其實,它們也是一種社會生物。

為了更好地研究鼠鼠之間的對話,華盛頓大學的科學家們,特地發布了一款研究其超聲波發聲模式的趣味工具 —— DeepSqueak 。

作為一種能夠分析鼠類叫聲的卷積神經網路,其巧妙地運用了深度學習演算法。

【研究配圖 - 1】


想要研究鼠類的發聲,是相當耗時的。一方面,它們發出的聲音範圍,超過人耳 20kHz 的聽覺閾值。

換言之,我們要將錄音速度放慢 20 倍,才能聽清最高頻的內容 —— 小鼠聊天一小時,人類要聽十個鍾!

研究人員 Kevin Coffey 和 Russell Marx 開發了一款名叫 DeepSqueak 的深度學習演算法,能夠從原始錄音中分離和分類鼠語。

有趣的是,它是從自動駕駛車輛用於規避障礙的軟體演變而來的。在對其進行修改後,研究人員能夠對類似的特徵(吱吱聲)進行分組,然後識別出特定的呼叫序列或模式。

在對實驗鼠進行焦慮、抑鬱、吸毒成癮的研究中,Coffey 和 Marx 就已經使用過該程序。但是顯然,DeepSqueak 還能被運用到其它地方,比如研究鼠語。

大多數動物的『問候』聲,都有其背後的意義,但它們通常是隨機的。例如,一隻小貓可能會因為牛奶而喵喵叫,但它並沒有將一系列聲音串在一起,以傳達更複雜的含義。

在這方面,鼠類可能有所不同。藉助 DeepSqueak 的發聲分析,研究人員發現鼠類有著較為粗略的語法模式,即它們可能擁有自己的語言。

Marx 表示,儘管還不能將之命名為一種語言,但鼠類的叫聲並不是隨機的,這是一個需要進一步深入研究的話題。

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【DeepSqueak helps researchers decode rodent chatter】


遺憾的是,倆人當前正忙於有關抑鬱症和成癮的研究。不過他們還是希望其他科學家能夠受益於這款軟體,然後催生出更多的研究成果。

有鑒於此,Marx 與 Coffey 通過代碼託管網站 GitHub,向公眾發布了 DeepSqueak 的 MATLAB 版本(PDF)。

有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《神經精神藥理學》(Neuropsychopharmacology)期刊上。原標題為:

《DeepSqueak: a deep learning-based system for detection and analysis of ultrasonic vocalizations》

《DeepSqueak:一套基於深度學習、能夠檢測和分析超聲波發聲的深度學習系統》


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