במחקר חדש שנערך באוניברסיטת חיפה ופורסם בכתב העת Royal Society Open Science נמצא כי בעזרת מודל בינה מלאכותית ניתן לחזות מתי כלב גישוש מזהה את ריח המטרה בדיוק גבוה יותר מזה של כלבנים מקצועיים, על ידי בחינת תנועת זנב הכלב בלבד. במחקר נמצא כי המודל הגיע לדיוק של 77%, בעוד שמאלפים מנוסים הצליחו לזהות נכון רק 46% מהמקרים.
7 צפייה בגלריה
כלב גישוש מגזע רועה גרמני מחפש סמים במזוודה
(צילום: Yakobchuk Viacheslav/Shutterstock)
"הממצאים שלנו מראים כי מודל מבוסס בינה מלאכותית יכול לשמש כלי עזר חשוב למאלפים ולספק להם פרשנות מדויקת יותר להתנהגות הכלבית בזמן אמת. היכולת לחשוף דפוסים עדינים שמשדרות תנועות הזנב של הכלב, ושבדרך כלל אינם נקלטים בעין האנושית, מעמיקה את הידע המדעי על הקשר שבין שפת הגוף של הכלב ובין יכולותיו לחוש ריחות", אומרת פרופ' אנה זמנסקי מהחוג למערכות מידע באוניברסיטת חיפה, שעמדה בראש צוות המחקר.
כלבי גישוש משמשים זה שנים את המשטרה, המכס, הצבא וכוחות ההצלה בזכות חוש הריח יוצא הדופן שלהם. באמצעותו ניתן לאתר חומרים שאדם אינו יכול לזהות, כגון: חומרי נפץ, סמים וכסף. לדברי תלמיד המחקר ג'ורג' מרטבל, שביצע את המחקר בצוות הישראלי, כלבנים מנוסים טוענים זה זמן רב כי הם יכולים לחזות את הצלחת הכלב במשימה לפי שינויים עדינים בהתנהגותו ובעיקר בעזרת תנועות הזנב, אך השערה זו לעולם לא נבדקה מדעית.
במחקר הנוכחי ביקשו פרופ' זמנסקי ועמיתיה למחקר מאוניברסיטת פארמה באיטליה, מאוניברסיטת טקסס טק בארצות הברית ומהאוניברסיטה הווטרינרית בווינה, לבדוק באופן שיטתי את הקשר בין תנועות הזנב של כלבי גישוש להצלחתם באיתור ריח מטרה.
7 צפייה בגלריה
גרף שמראה את תנועת הזנב הנמדדת ברדיאנים. נצפתה אסימטריה משמעותית בין הצדדים בעת זיהוי ריח המטרה. האיור משמאל מדגים את הנקודות בגוף הכלב, אחריהן עוקבת המכונה למדידת הזווית
(איור: מתוך כתב העת Royal Society Open Science)
במסגרת המחקר הוכשרו שמונה כלבים לזהות ריח סינתטי ששימש כריח מטרה ולהצביע על מציאתו בכך שעמדו ללא תזוזה מול המקום שממנו נדף הריח. לאחר שלב ההכשרה נבחנו הכלבים בשני מבחנים: במבחן הראשון בדקו החוקרים את הצלחתם לאתר את הריח בריכוז שבו אומנו, בעוד שבמבחן השני נבחנה יכולתם לזהות את הריח גם כאשר ריכוזו נמהל בהדרגה, עד שנעשה קשה במיוחד לזיהוי.
הניסויים צולמו במצלמות שתיעדו את תנועותיהם של הכלבים. הסרטונים נותחו באמצעות טכנולוגיות מתקדמות של ראייה ממוחשבת, אשר אפשרו לחוקרים לעקוב אחר תנועת הזנב ולמדוד את הזווית, המהירות ותבניות התנועה של הזנב. על בסיס המעקב המדויק פותח מודל בינה מלאכותית שנועד לנבא מתי הכלב סמוך לריח המטרה. התוצאות הושוו ליכולת של 190 כלבנים מנוסים שצפו בסרטונים והתבקשו לקבוע אם הכלב זיהה את הריח.
מעבר להבדל המשמעותי לפיו מודל הבינה המלאכותית הצליח לנבא בדיוק רב יותר (בהשוואה למאלפים מנוסים) אם הכלב נמצא באזור ריח המטרה, התגלה כי ככל שירד ריכוז הריח הכלבים התקשו יותר בזיהויו, ושיעור ההצלחה שלהם לאתר את ריח המטרה פחת בהדרגה.
7 צפייה בגלריה
הבינה המלאכותית עוקבת אחרי כלב הגישוש בזמן משימת הרחה, ומנתחת את תנועת הזנב שלו
(צילום: ג'וליה פדרטי ואיתן הול)
מגמה דומה נרשמה גם בביצועי המודל הממוחשב. "הממצאים מראים כי כלב הגישוש משדר סימנים עדינים עוד לפני שהוא מצביע באופן ברור על מציאת הריח. אנחנו עדיין לא יודעים לומר בשלב זה אם מדובר בסיגנל מודע שהוא מעביר לסובבים, או בשינוי תת-מודע הקשור אולי לשינוי במצבו הרגשי של הכלב שמתרגש לקראת קבלת החיזוק החיובי שהוא עומד לקבל על מציאת הריח. מה שכן, המודל שפיתחנו יודע לזהות סימנים אלה, והוא עושה זאת בצורה מדויקת יותר מהעין אנושית", מסבירה פרופ' זמנסקי. "השימוש בבינה מלאכותית בכלבנות הביטחונית יכול בעתיד לשפר באופן ניכר את יכולות האיתור של כוחות הביטחון וההצלה, ואנו עובדים כבר היום בשיתוף פעולה עם יחידת הכימיה והביולוגיה של מפא"ת על כיוונים שלה".
מחברי המחקר סבורים כי השימוש בבינה מלאכותית מאפשר לזהות סימנים עדינים בהתנהגות כלבי הגישוש שנעלמים מעיני הכלבנים, וכי בעתיד יהיה ניתן לפתח מערכות שיספקו חיווי בזמן אמת וישפרו את אמינות האיתור במשימות ביטחוניות ובאירועי הצלת חיים.
