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北卡罗莱纳州立大学的研究人员开发并使用了一套定制的技术，使计算机能够自主训练狗，计算机可以根据狗的肢体语言有效地对狗做出反应。
“我们的方法可以用来高效有效地训练狗，”北卡罗来纳州立大学计算机科学助理教授大卫·罗伯茨(David Roberts)说，他也是一篇关于这项工作的论文的合著者。“我们在定制的狗狗挽具上使用传感器来监测狗狗的姿势，计算机可以快速地以近乎完美的一致性加强正确的行为。”
“因为这项技术将动物学习的基本原理整合到一个计算系统中，我们有信心它可以应用于广泛的犬类行为，”电子和计算机工程助理教授、论文的合著者阿尔珀·博兹库尔特(Alper Bozkurt)说。“例如，它可以用来更快地训练服务犬。最终，我们认为这项技术将与人为指导的培训结合使用。”
狗狗挽具舒适地安装在狗身上，并配备了各种技术，可以监测狗狗的姿势和肢体语言。每个线束还包含一个扑克牌大小的计算机，可以无线传输传感器数据。研究人员发表了一篇关于该装置潜在应用的论文2014年底．
在目前的研究中，研究人员编写了一种算法，每当狗的安全带传感器检测到狗从站着变成坐着时，就会触发蜂鸣声，并从附近的分发器中释放狗粮。
研究人员必须确保在表现出所需的姿势后不久给予强化，并确保只对正确的姿势给予奖励。这需要权衡。如果算法运行了足够长的时间来确保100%确定正确的姿势，那么强化就太晚了，无法有效地用于训练目的。但如果立即给予强化，对错误姿势的奖励率就会很高。
为了解决这个问题，研究人员与16名志愿者和他们的狗一起优化算法，找到速度和准确性的最佳组合。然后，研究人员将该算法的计时和准确性与人类训练专家的算法进行了比较。
该算法非常准确，在96%的时间里奖励适当的行为。但是人类教练表现更好，准确率达到了100%。
然而，虽然算法和训练器的平均响应时间大致相同，但训练器的响应时间有很大变化。算法非常一致。
罗伯茨说:“这种差异很重要，因为一致性对所有动物训练都至关重要。”
博兹库尔特说:“这项研究是对概念的证明，证明了这种方法是有效的。”“接下来的步骤包括教狗狗在提示时做出特定的行为，并将计算机辅助训练和人类指导的训练结合起来，用于各种服务犬的应用。”
罗伯茨说:“从长远来看，我们有兴趣将这种方法用于动物与计算机的交互，让狗‘使用’计算机。”“例如，允许爆炸物探测犬在检测到炸弹成分时安全清晰地标记，或者允许糖尿病警报犬使用它们的身体姿势和行为来呼救。”
这张纸。”平衡噪声灵敏度，响应延迟，和姿态精度的计算机辅助犬姿势训练系统，发表在《中国科学院学报》的特刊上国际人机研究杂志该公司专注于动物与计算机的交互。这篇论文的共同主要作者是北卡罗来纳州立大学的博士生John Majikes和Rita Brugarolas。合著者包括北卡罗来纳州立大学动物行为学临床教授芭芭拉·谢尔曼博士;北卡罗来纳州立大学博士生迈克尔·温特斯、肖恩·梅林和凯瑟琳·沃克;北卡罗来纳州兽医学院的临床技术员Sherrie Yuschak;濮阳，前北卡罗来纳州立大学博士生，现在为IBM工作。这项工作得到了美国国家科学基金会1329738的资助。
希普曼-
编者须知:研究摘要如下。
计算机辅助犬类姿态训练系统的噪声灵敏度、响应延迟和姿态精度的平衡
作者:北卡罗莱纳州立大学的John Majikes, Rita Brugarolas, Michael Winters, Sherrie Yuschak, Sean Mealin, Katherine Walker，濮阳，Barbara Sherman, Alper Bozkurt和David L. Roberts
发表:四月二十八日国际人机研究杂志
DOI: 10.1016 / j.ijhcs.2016.04.010
文摘:本文介绍了一种由可穿戴传感器和仪器设备组成的犬类姿态检测系统，该系统可以检测犬类的坐、站、吃等姿势。该系统包括一个定制的套具，配备了可穿戴惯性测量单元(IMU)和一个用于处理IMU数据以分类犬类姿势的基站。在训练动物时，反馈的延迟和准确性是极其重要的。操作性条件反射(行为改变的科学)的研究表明，成功的动物训练需要对行为的一致和准确的反馈。设计合理的计算机系统在及时性和准确性方面表现出色，这是大多数业余培训师难以做到而专业人员努力追求的两个特点。因此，我们提出了开发和验证计算机辅助训练系统的初步步骤，该系统旨在在实验室环境之外工作。这项工作的主要贡献是探索对代表姿势变化的时间序列IMU数据变化的低延迟响应之间的权衡，同时保持与专业训练师类似的准确性和计时。因此，除了描述我们的系统外，我们还展示了三个实验的结果，以描述系统在捕捉狗的坐姿和提供及时强化方面的性能。通过两种算法的比较，说明了这些权衡。第一种是随机森林分类，第二种是使用基于方差的阈值对姿势进行分类的算法。 Results indicate that with proper parameter tuning, our system can successfully capture and reinforce postures to provide computer-assisted training of dogs.
