Entre quienes hemos tenido perros como mascota, es común escuchar frases como “sólo le hace falta hablar para ser humano” y es que el vínculo afectivo que generamos con ellos es tan intenso que podemos saber si necesita algo, si está triste o contento, incluso si algo lo está estresando.

El perro nos comunica esta información a través de su conducta, pero una característica muy particular son sus vocalizaciones, principalmente: ladridos, gruñidos y chillidos. Cada uno de ellos se asocia con estados emocionales distintos, por ejemplo, producen gruñidos en contextos de agresividad, chillidos cuando tienen miedo o dolor, y ladridos en una gran cantidad de otros estímulos, ya que es su principal vocalización.

Diferentes grupos de investigación han estudiado las características de los ladridos y han demostrado que es posible clasificarlos (por su intensidad, duración y frecuencia) y asociarlos con situaciones particulares. Por ejemplo, el ladrido no es el mismo cuando un extraño se acerca a la casa que cuando lo hace otro perro o al pasar un gato cerca de ellos.

Sin embargo, en los estudios de etología (disciplina científica que estudia el comportamiento de los animales), la clasificación de las vocalizaciones no es una tarea fácil, el investigador necesita horas de entrenamiento, altos niveles de concentración, atención constante a los estímulos y mucha objetividad. Además, es necesario hacer estudios de confiabilidad para saber si su clasificación es correcta, esto se hace pidiendo a los individuos que de forma separada analicen las mismas vocalizaciones y después se comparan sus respuestas con ayuda de un programa estadístico que indica cuánto acuerdo hay entre ellos.

Gracias a la colaboración entre áreas aparentemente tan lejanas, como la inteligencia artificial (IA) y la etología, es posible generar herramientas que apoyen a los investigadores en este tipo de tareas. Así, en los últimos años se han desarrollado sistemas computacionales capaces de clasificar las vocalizaciones de los perros con gran precisión. Los sistemas computacionales son entrenados con ladridos de perros (grabados en diferentes contextos), y posteriormente basta con cargar el archivo del audio de un ladrido para que la computadora determine con éxito la raza, edad y sexo del perro. Incluso algunos sistemas pueden inferir el estado emocional del perro (triste, contento, enojado, temeroso) y el contexto en que fue grabado, ya sea positivo (durante el juego con su dueño) o negativo (al ser dejado solo en casa).

Este tipo de sistemas permiten generar aplicaciones que nos ayudan a entender más a nuestras mascotas y mejorar la comunicación con ellos, imagínate una aplicación para el celular que “traduzca” las vocalizaciones de tu perro y te avise si está triste, necesita algo o si hay un intruso acercándose a tu casa, ¿y qué tal poder responderle con mensaje de voz que se reproduzca a través de una bocina colocada en casa? Para que esto sea realidad es necesario el trabajo de muchos científicos y de diseñadores de interfaces. Una interfaz es un dispositivo capaz de raducir las señales (por ejemplo, la voz humana dando una orden) para comunicarnos con las máquinas (teléfono celular), de hecho, el “control por voz” es un ejemplo exitoso de interfaz ser humano-máquina.

Recientemente los avances en el campo de las interfaces ser humano-máquina se han extendido para desarrollar interfaces animal-máquina y mejorar la comunicación con otros seres vivos.

En el caso particular de los perros, desde hace algunos años varios etólogos, computólogos, electrónicos y diseñadores de interfaces estamos trabajando en estos prototipos de “GuautsApp” para que puedas comunicarte con tu mascota de una forma parecida a la que utilizas para comunicarte con tus amigos por “WhatsApp”. Pero no se trata sólo de que tu celular reproduzca mensajes de voz aleatoriamente cada vez que tu perro ladra, ha sido necesario el estudio cuidadoso de las vocalizaciones y la conducta del perro en general para determinar en qué momentos el ladrido es más agudo o grave, si es más fuerte o suave, cuántos ladridos produce en un minuto, etc. ya que estas características del ladrido corresponden a diferentes situaciones y estados emocionales que el perro comunica.

Apoyando a los héroes

Los perros no sólo son una gran compañía, debido a su gran olfato y capacidad de rastreo, también desempeñan duras e importantes labores como la búsqueda y rescate de personas, trabajando en pareja con un ser humano. En esta área, uno de los mayores retos para el binomio hombre-perro es la comunicación entre ellos, especialmente cuando el perro ingresa entre los escombros o en túneles estrechos donde el humano no lo puede acompañar. Además, las condiciones de la búsqueda generalmente son peligrosas, ya que se realizan en lugares oscuros, inestables, lluviosos, calientes, húmedos, etc.

Por ello la comunicación con su guía es fundamental, tanto para comunicarle que ha encontrado “algo” como para hacerle saber su estado general, ya que en ocasiones la temperatura es tan elevada o el suelo tan inestable que la vida de los perros peligra.

Para apoyar en este campo, además de analizar las vocalizaciones de los perros de búsqueda y rescate, estamos identificando los cambios fisiológicos (en temperatura y frecuencia cardiaca), asociados al estado de estrés y bienestar en los perros. Colocamos en el cuerpo del perro un sensor de frecuencia cardiaca, como el que usan los deportistas, y los filmamos con una cámara termográfica para registrar los cambios en su temperatura y una videocámara para registrar su conducta y vocalizaciones, hacemos esto tanto en situaciones placenteras como en situaciones estresantes para el perro.

Con esta información desarrollamos modelos computacionales que integran las señales de audio (vocalizaciones), video (postura, movimiento de cola, orejas, hocico) y fisiología (frecuencia cardiaca, temperatura) para interpretar el comportamiento del perro, y generar información útil para la toma de decisiones por parte de los guías, mejorando la comunicación del binomio ser humano- perro, aún en las condiciones adversas de la búsqueda y rescate.

Así, el análisis de los cambios conductuales y fisiológicos del perro, con técnicas novedosas de procesamiento de señales e IA, abre un campo para el desarrollo de nuevas interfaces perro- máquina y ser humano-máquina que pueden ser usadas en el mejoramiento de los procesos de selección, entrenamiento y ejecución de las tareas de los perros de rescate, pero también para mejorar la comunicación con nuestro gran amigo: el perro doméstico...