Comment l'analyse des sons grâce à l'IA peut aider à anticiper la caudophagie des porcs?

Des travaux de recherche ont déjà montré qu’il existe des liens clairs entre le type de situation rencontrée par un porc (castration, combat, retour dans la case…) et son expression vocale.

Par ailleurs, des évènements douloureux provoquent en général des cris. Le projet Solbi mené par l’Ifip et l’Inrae et financé par le Carnot France Futur Elevage a pour objectif de déterminer si des sons sont spécifiques des phénomènes de morsure.

Une analyse automatique des sons grâce à l’IA

Avant de pouvoir utiliser les sons, il faut savoir les reconnaître et automatiser cette reconnaissance. Le premier enjeu du projet est donc d’utiliser l’IA pour construire un outil d’analyse automatique des sons. Il s’appuie sur les spectrogrammes qui sont des images des sons indiquant leurs caractéristiques comme la fréquence, l’intensité et la durée. Cette détection doit être la plus précise possible, quel que soit l’environnement sonore de la salle. Pour cela les chercheurs ont placé des micros dans huit post-sevrages différents de quatre élevages deux stations expérimentales des partenaires du projet. Des caméras ont également été placées au-dessus de deux cases de porcelets à queue longue pour identifier tous les types d’interactions de type agression, monte, action dirigée vers la queue (morsure ou autre) ou vers le reste du corps (avec réaction de l’animal receveur). Cela a permis d’identifier et de décrire dix types de sons émis par les animaux (ou vocalises) différents, reconnaissables à l’oreille, comme par exemple les cris longs ou les coassements et de collecter des sons complémentaires. Cette base de données comportant plus de 15 000 sons a servi à créer un outil qui, par un enchaînement de modèles, permet d’isoler les vocalises des autres sons de l’élevage, de séparer les cris des autres vocalises, et de discriminer plus ou moins précisément les différentes vocalises.

82 % de comportements sans signature vocale

Au cours de la journée qui précède l’apparition d’une morsure de note 2, notée par les éleveurs sur une échelle de 0 à 3, les chercheurs de l’Ifip et de l’Inrae ont mis en relation les comportements observés et les vocalises recueillies. Dans 82 % des cas, le comportement ne s’accompagne pas de vocalises. En particulier, 25 % des comportements orientés vers la queue n’ont pas de trace sonore ; il peut s’agir de flairages, sans nécessairement de contact, la position des animaux par rapport à la caméra ne permettant pas de décrire avec précision ce que font les animaux. Quand cette trace sonore existe, elle est assez caractéristique et se compose principalement de cris (longs, courts, modulés, associés à des coassements) pour 68 % des vocalises associées. En comparaison, les agressions sont plutôt caractérisées par des coassements et les montes par des grognements, ce qui présage d’une utilisation possible de l’outil pour des mâles entiers comme pour des mâles castrés.

Collecter un maximum d’informations pour pouvoir prédire

L’Ifip et l’Inrae travaillent actuellement sur les enregistrements réalisés dans chacune des bandes suivies pour voir comment les différentes vocalisations évoluent avant et pendant un épisode de morsures. Pour atteindre un outil opérationnel et fiable de détection précoce, il faut disposer de nombreux enregistrements sonores associés à l’apparition de morsure. Les premiers résultats seront donc à compléter par d’autres enregistrements à réaliser en élevage. Un nouveau projet sera conçu en ce sens, en nous appuyant sur un maximum d’éleveurs intéressés par cette démarche.

Valérie Courboulay, valerie.courboulay@ifip.asso.fr