AI揭示猫咪的聪明社交：模仿对方表情！
AI揭示猫咪的聪明社交：模仿对方表情！
随着越来越多的人开始养猫，人们对猫的社会行为和交流方式越来越感兴趣。大多数研究集中于猫与人类互动或疼痛时的面部信号，而对猫的种内面部交流研究较少。传统的面部分析方法，如FGS，依赖于研究人员的主观判断，可能存在偏见和误差。随着动物行为学研究、以及机器学习、计算机视觉等计算技术的发展和AI的应用不断深入，人们开始更加关注动物的交流方式，希望更多的了解猫的面部信号，来帮助更好地理解猫的情绪、意图和社交互动。
当你看向猫咪时，它会满是好奇地望着你。©Samantha | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）
“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，2025年1月，科学家们在《科学报告》上发表了一项有趣的研究，揭示了猫咪之间的社交秘密。来自里昂学院的进化心理学家布列塔尼·弗洛基维奇带领团队发现，猫咪会模仿彼此的面部表情，而这种行为其实在人类和其他社交动物中也很常见。这一发现不仅挑战了猫咪“独来独往”的刻板印象，也为理解它们的社交行为提供了全新的视角。
据Science上面发布的一篇文章介绍，这项研究的灵感其实来源于弗洛基维奇家中的一对猫咪——黑猫达斯维达和它害羞的虎斑妹妹查曼德。每当查曼德进入房间，达斯维达都会微微前倾耳朵，稍微张开嘴，然后观察妹妹是否会做出相同的表情。如果查曼德回应，两个小家伙就会开始你追我赶的欢乐游戏，最后蜷缩在一起小憩。这一场景不仅发生在她的家里，也可能是所有友好猫咪之间的常见互动方式。
这项研究之所以能取得突破，人工智能技术功不可没。弗洛基维奇与海法大学的计算机科学家安娜·扎曼斯基合作，利用AI分析猫咪的面部表情。扎曼斯基的团队多年来一直致力于开发一种能够识别并分类猫咪各种面部表情的AI程序。研究人员把这个程序应用到了弗洛基维奇2023年在洛杉矶一家猫咪咖啡馆拍摄的大量互动视频上。AI系统通过48个关键点追踪猫咪的面部变化，并识别出多达26种不同的表情。
48个面部标志点的方案。图片来自Martvel等人（Martvel et al.）的研究。图源：Martvel, G., Scott, L., Florkiewicz, B. et al.
结果令人惊讶。在猫咪彼此对视的情况下，有22%的时间，它们会在几毫秒内模仿对方的表情。而且，这些模仿非常微妙，可能只是耳朵微微压平，鼻子稍稍皱起，或者上唇轻轻上扬。但就是这些看似不起眼的小动作，却让猫咪之间的友好互动大幅增加——近60%的情况下，猫咪会随之展开玩耍、相互梳理毛发或并肩行走。
研究团队的另一位成员、计算机科学家泰迪·拉泽布尼克表示，这些表情变化实在太细微了，人眼几乎无法察觉，哪怕是经验丰富的猫咪专家也很难捕捉到。而AI技术的应用，正好弥补了这一不足，让研究人员得以深入了解猫咪之间的社交机制。
那么，猫咪为什么要模仿彼此的表情呢？弗洛基维奇解释说，猫咪的玩耍其实是“有风险的”，因为一旦某一方玩得太激烈，另一方可能会感到不安甚至生气。而面部模仿正是它们用来确认彼此是否还在“享受游戏”的一种方式。换句话说，猫咪在“微笑”时，也希望得到对方的“微笑”回应，以确保彼此的友好关系。
这项研究不仅加深了我们对猫咪社交行为的理解，还为养猫人士提供了实用的建议。意大利比萨大学的动物行为学家马蒂娜·弗朗切斯科尼指出，AI技术在这一领域的应用前景非常广阔。例如，宠物主人可以利用AI监测猫咪的面部表情，判断哪只猫适合作为新伙伴，或者在猫咪发生冲突前及时干预。
除此之外，这项研究对多猫家庭和动物收容所也有很大帮助。当猫咪之间的互动变得紧张时，AI系统可以分析它们的表情，帮助饲主或动物行为专家判断是否需要介入。例如，弗洛基维奇自己也会用这个方法来管理家中的猫咪关系。当她听到查曼德发出嘶吼或尖叫时，她知道达斯维达可能没有足够关注妹妹的面部信号。这时候，她会把查曼德抱到书桌旁，让两只猫咪冷静一下，直到它们准备好再次和睦相处。
而且这项研究，也让我们看到了技术的潜力。研究人员利用了机器学习算法，基于人工CatFACS编码和自动检测的面部标志点，开发了一种用于亲和/非亲和互动分类的分类器。该分类器能够自动识别猫在互动过程中的面部信号，并判断其互动类型。而且，利用了人工智能技术，分析了猫在互动过程中的面部信号变化。通过对快速面部模仿的检测和分析，研究人员揭示了面部模仿在猫社会互动中的作用。
长期以来，人们普遍认为猫咪是独立、不太擅长社交的动物。然而，这项研究表明，它们其实非常依赖微妙的社交信号来维持和谐关系。面部模仿不仅是猫咪间建立信任的关键，也是它们聪明社交策略的一部分。未来，随着AI技术的不断进步，我们或许能更深入地解读猫咪的情感世界，让它们的生活更加幸福。
所以，下次当你的猫咪盯着你看时，不妨试着向它微笑一下。谁知道呢？它可能真的会回你一个友善的“猫咪微笑”！
偶遇一只在门口探头探脑的可爱小猫咪，眼神中充满好奇，我望着它，它看着我；我上前它后退，我退它则进。摄影 ©Samantha | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）
感兴趣的读者可以参看全文：
Martvel, G., Scott, L., Florkiewicz, B. et al. Computational investigation of the social function of domestic cat facial signals. Sci Rep 14, 27533 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-79216-2