Wenn KI Affengesichter liest

Die Technologie, die beim Entsperren des Smartphones hilft, findet nun Anwendung in der Primatenforschung: Im Rahmen des Projekts Smart Monkey Lab am Affenberg Landskron wird künstliche Intelligenz eingesetzt, um Japanmakaken-Individuen anhand des Gesichts automatisch zu erkennen und zu unterscheiden.

KI-basierte Gesichtserkennung von Japanmakaken

Gesichtserkennungsalgorithmen sind im Alltag weit verbreitet. In der Wildtierforschung stellt die individuelle Identifizierung von Tieren jedoch eine besondere Herausforderung dar. Japanmakaken weisen subtile, aber eindeutige Gesichtsmerkmale auf – von der Form der Augenpartie über die Nasenstruktur bis hin zu individuellen Fellmustern im Gesichtsbereich. Diese Merkmale macht sich das Smart Monkey Lab zunutze.

Ein auf Deep Learning basierendes KI-Modell wird mit tausenden Fotos der Makaken trainiert, um Gesichter zu detektieren, zu extrahieren und individuell zuzuordnen. Das System lernt dabei, relevante Merkmale zu gewichten und auch unter wechselnden Lichtverhältnissen oder bei unterschiedlichen Kopfpositionen zuverlässige Erkennungen vorzunehmen.

Warum Gesichtserkennung für die Forschung wertvoll ist

Die automatische Identifizierung einzelner Tiere ermöglicht präzisere Verhaltensstudien. Statt sich auf manuelle Notizen oder arbeitsintensive Videoauswertungen zu verlassen, können Forschende große Datenmengen systematisch erfassen: Wer interagiert mit wem? Wie verändern sich Sozialkontakte nach der Gehegeerweiterung? Welche Individuen nutzen neue Habitatbereiche zuerst?
Solche Fragen sind zentral für das Verständnis sozialer Dynamiken bei Japanmakaken, deren Gruppenstrukturen mit menschlichen Sozialnetzwerken vergleichbar sind. Die KI-gestützte Gesichtserkennung liefert hierfür die technische Grundlage, um Langzeitdaten objektiv und reproduzierbar zu erheben.

Tierwohl im Fokus

Ein entscheidender Vorteil der nicht-invasiven Technologie: Die Tiere müssen weder gefangen noch markiert werden. Die Erkennung erfolgt ausschließlich über Bilddaten aus sicherer Distanz – sei es durch fest installierte Kameras, mobile Aufnahmegeräte oder Drohnen. Dies entspricht dem ethischen Anspruch des Projekts, Verhaltensforschung mit minimalem Eingriff in das natürliche Verhalten der Tiere zu betreiben.

Technische Umsetzung im Smart Monkey Lab

Die Entwicklung der Gesichtserkennung erfolgt in enger Abstimmung zwischen Verhaltensbiologie der Universität Wien und Digital-Expertise der FH Kärnten. Der Workflow umfasst:

  • Erfassung hochwertiger Bild- und Videodaten im Feld
  • Annotation und Aufbereitung der Daten für das Training der KI
  • Entwicklung und Feinabstimmung eines auf Makaken spezialisierten Erkennungsmodells

Ziel ist ein robustes System, das im Alltag des Affenbergs praktikabel einsetzbar ist und auch von Parkmitarbeitenden oder im Rahmen von Citizen-Science-Formaten genutzt werden kann.

Ausblick

Die Gesichtserkennung ist ein Kernbaustein des Smart Monkey Lab und wird schrittweise mit weiteren Technologien wie thermischer Drohnenfernerkundung und räumlichen Analysemethoden verknüpft. Die gewonnenen Erkenntnisse und entwickelten Tools haben das Potenzial, auch in anderen Zoos, Wildtierparks oder Forschungsprojekten Anwendung zu finden.

Das Projekt Smart Monkey Lab wird im Rahmen des BRIDGE-Programms von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gefördert (Projekt-Nr. 4639393, Laufzeit 2023–2026).