НЕВЕРБАЛЬНЫЕ КОММУНИКАЦИИ ЖИВОТНОГО МИРА: СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ЖЕСТОВЫХ ЯЗЫКОВ

Василова Е.В.¹, Власов А.И.², Евдокимов Г. М.³

¹Бакалавр, ²ORCID: 0000-0001-5581-4982, Кандидат технических наук, Доцент, ³магистр, Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана

НЕВЕРБАЛЬНЫЕ КОММУНИКАЦИИ ЖИВОТНОГО МИРА: СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ЖЕСТОВЫХ ЯЗЫКОВ

Аннотация

Представленная работа является первой работой из цикла, посвященного системному анализу подходов к реализации универсального мобильного коммуникатора для обработки визуальных невербальных языков животного мира. Рассмотрены особенности автоматизированной обработки жестового языка животного мира на примере Игуана Зелёная (Iguana Iguana). Выбор объекта исследований обусловлен тем, что Игуана Зелёная имеет достаточно сложное для рептилий поведение, хорошую топографическую память, способность к различению людей, направления взгляда и т.д. Предлагаемый интеллектуальный мобильный коммуникатор обеспечивает возможность автоматизированного определения состояния объекта, предсказания стратегии его поведения и намерений, формирование рекомендаций о необходимых мерах ответного поведения. В первой статье цикла подробно проанализированы поведенческие формы Игуаны Зелёной (Iguana Iguana). Дана постановка задачи для создания интерактивного мобильного приложения со встроенной экспертной системой, реализующее распознавание визуального поведенческого языка Игуаны Зелёной (Iguana Iguana) и формирование рекомендаций по поведенческим стратегиям для коммуникации.

Ключевые слова: искусственный интеллект, язык жестов, Игуана Зеленая, Iguana, мобильные приложения.

Vasilova E.V.¹, Vlasov A.I.², Yevdokimov G.M.³

¹Bachelor, ²ORCID: 0000-0001-5581-4982, PhD in Engineering, Associate Professor, ³Master’s Degree Student, Bauman Moscow State Technical University

NON-VERBAL COMMUNICATION IN THE ANIMAL WORLD: MAPPING THE ELEMENTS OF SIGN LANGUAGES

Abstract

The second series of works on non-verbal communication in the animal world is dedicated to the concept of a mobile communicator implementation aimed at the processing of sign languages in the animal world. Features of the automated processing of sign language of Iguana Iguana are considered in detail. The behavioral forms of Iguana Iguana have been analyzed as well. The main features of skeletonization and image recognition of sign language elements are studied. The concept of interactive mobile application with a built-in expert system is presented. It contains visual behavioral language recognition of Iguana Iguana and the formation of recommendations for communication on behavioral strategies.

Keywords: artificial intelligence, sign language, Iguana Iguana, mobile applications.

Введение

Развитие современных технологий неразрывно связано с увеличением и ускорением объемов обрабатываемой информации. Несмотря на развитие современных технологий электронной обработки данных межличностные коммуникации (осуществляемые между субъектами в ситуациях «лицом к лицу» и в группах с помощью слов и несловесных средств общения) остаются эффективными и востребованными [1, C.18]. Одной из основных проблем межличностных коммуникаций является правильная интерпретация обратной связи, что позволяет оценивать эффективность коммуникации (передано, получено ли сообщение, правильно ли понято и принято получателем и т.п.) [2, C.21]. Данной статьей мы начинаем цикл работ, посвященных исследованию способов невербальных коммуникаций животного мира и средств их автоматизированной, комплексной интерпретации. В первой статье основное внимание будет уделено системному подходу к формализации элементов жестовых языков и постановке задачи их автоматизированной обработки.

На эффективность межличностных коммуникаций влияют различные факторы (социальная среда, личные предпочтения и т.п.). По форме выделяют вербальные коммуникации – коммуникации, осуществляемые с помощью устной речи как системы кодирования (передача информации) и невербальные – сообщения, передаваемые без применения устной речи (например, с помощью жестов, мимики, поз, взгляда и т.п. – передача отношения). Основная проблема невербальных коммуникаций – их слабая стандартизованность и формализованность, что влечет за собой сложность их интерпретации [3, С.10].

Преимуществами вербальных коммуникаций являются быстрота и  возможность комплексного воздействия с применением невербальных способов. По данным А. Мейрабиана лишь 7 % сообщений определено их вербальным содержанием, 93 % имеет невербальную природу, из которых 38% определено модуляцией голоса, а 55 % – выражением лица.

Одним из базовых компонентов невербальных форм коммуникации являются жестовые языки – это сложные лингвистические системы, обладающие собственной лексикой и грамматикой, которые используют для общения через жестовые конструкции [4, C.101]. В отличие от вербальных языков, внимание к жестовым языкам возросло только в последнее время. Начиная с середины XX века жестовые языки стали исследовать с позиции систем коммуникаций [5, C.15].

Сложность анализа жестовых языков обусловлена проблемой их формализации и интерпретации [6, C.57]. Например, известный постулат "один рисунок заменяет 1000 слов, а одна схема заменяет 1000 рисунков", определяет, что упорядоченный (со своей интерпретационной легендой) визуальный образ на много информативнее простой кодопередачи информации [7, C.134], [8, С.20]. Анализируя картины окружающего мира, приходится ограничиваться восприятием конкретного индивидуума, схемы же имеют свои условные графические изображения (УГО), однозначно интерпретируемые по принятым в конкретном сообществе правилам. Аналогично и в жестовом языке, его элементы строго классифицированы и определены в рамках фонетического словаря. Компоненты жеста (фонемы) для жестового языка человека делятся на пять типов: форма руки, ориентация ладони, движение, место артикуляции и немануальный компонент (выражение лица) [9, C. 8], [2, С.106]. Внимание к исследованиям жестовых языков постоянно возрастает, можно констатировать, что американский и британский жестовые языки изучены уже достаточно глубоко [10, С.139]. В последнее время появилось значительно число работ и по исследованиям русского жестового языка [11, C.10], в них показано, что грамматика русского жестового языка разительно отличается от грамматики классического русского языка (отсутствие падежей и предлогов, наличие системы выражения пространственных отношений и т.п.). Отдельным, бурно развивающимся направлением исследований в последнее время стало исследование жестового языка животных [12, C.261], [13, C.1266], [14, C.100], [15, C.389]. Для субъектов животного мира без возможности (или с ограниченными возможностями) вербального общения жестовые (поведенческие) языки приобретают важнейшее значение при формировании основ социализации. Такие жестовые языки многообразны по форме и содержанию, но пока еще очень слабо изучены и сложно поддаются интерпретации не носителями языка. Несмотря на широкий спектр исследований в данном направлении следует отметить существование проблемы анализа поведенческих форм особенно экзотических животных. Популярность таких животных в качестве домашних питомцев постоянно возрастает, чему способствуют значительно возросшая доступность экзотических видов ввиду роста числа заводчиков и объемов поставок животных в Российскую Федерацию, так и гипоаллергенность многих животных без шерсти. Ввиду малого опыта содержания многих видов в домашних животных владельцами и малого количества профильной литературы существует проблема анализа поведенческих форм таких экзотических животных. Одним из популярных к содержанию в домашних условиях виду относится Игуана Зелёная (Iguana Iguana) [16]. Рассмотрим подходы к построению интеллектуальной, мобильной системы интерпретации жестового языка животных на ее примере. Игуана Зелёная (Iguana Iguana) – крупная (длинной до 2м, массой до 5-7кг) травоядная ящерица [17, C.12]. Она имеет достаточно сложное для рептилий поведение (основы социализации), хорошую топографическую память, способность к различению людей, направления взгляда и т.д. Не анализируя поведение можно допустить ошибки в содержании данного вида животных [18, C.23].

Целью работы является разработка интеллектуальной системы в виде мобильного приложения для распознавания поведенческого языка Игуаны Зелёной. Создаваемая система должна обеспечивать возможность пользователю определять состояние объекта, предсказывать его намеренья и формировать рекомендации по необходимым действиям со стороны пользователя приложения для обеспечения коммуникации с объектом [19, C.925], [20, C.470]. Актуальность настоящей работы заключается в решении задачи анализа поведенческих форм Игуаны Зелёной, необходимого для благополучного и правильного содержания данного вида. Результатом работы является мобильное приложение IguaFon, обеспечивающее элементы интерпретации поведенческого языка Игуаны Зелёной.

1. Анализ методов невербальных коммуникаций

1.1. Классификация и общие характеристики мимико-жестовых языков

Мимико-жестовая речь – речь, совокупность неязыковых средств общения, связанных с движением рук, тела и мускулов лица. Принято подразделять мимико-жестовую речь на два подтипа: условно мимико-жестовая речь и неусловная мимико-жестовая речь.

К условному подтипу жестовой речи относят стандартизированные, кодифицированные жесты, значения которых, а также правила применения и интерпретации (включая синтаксис, семантику и лексику, но не ограничиваясь ими) оговорены между субъектами взаимодействий заранее, до непосредственного начала передачи информации с помощью установленного словаря. Такие жесты непонятны “непосвящённым” (не обладающим словарём и знаниями о правилах применения и значениях) участникам обмена информации. Условная мимико-жестовая речь может быть интернациональной, национальной, узкоспециальной (например, условные жесты военных или жестовый язык монашеских орденов) и т.п.

Неусловный (иначе говоря, неусловленный заранее) подтип мимико-жестовой речи, напротив, формализуется стихийно и на момент начала процесса передачи информации, не имеет ни строгих правил применения (лексических, синтаксических, морфологических, семантических и др.), ни установленного словаря значений жестов. Конечно, учитывая единство человечества как биологического вида, в целом стихийное формирование правил и значений жестов в каждом конкретном случае передачи информации приводит к одним и тем же результатам. Например, практически в любой культуре указывающий жест указательным пальцем, при котором субъектам передачи информации сообщается, что нужно обратить внимание на объект на линии указания, интерпретируется вполне однозначно (лексическое значение), однако в некоторых культурах показывать пальцем считается невежливым в определённых случаях (семантика/синтаксис).

Жесты, относящиеся к неусловному подтипу мимико-жестовых языков, можно разделить на 4 группы:

- указывающие;

- показывающие (передающие), а также проявления эмоций;

- подчёркивающие;

- ритмические.

Классификация неусловных жестов в виде ментальной карты (майтмеп) представлена на рис. 1.

Рис. 1 – Классификация неусловных жестов

 

Множество жестов, однако, совсем не универсальны и едины лишь для определённого языкового коллектива. Например, европейский жест высовывания языка, лексическим значением которого на территории постосоветского пространства, Западной Европы, Североамериканских Соединённых Штатов, а также некоторых других регионов, является поддразнивание, у народов Китая имеет значение угрозы, в различных социальных группах народов Индии – гнева и злости, у исторического народа майя – высокую оценку слов говорящего) [2, С.20], [5, С.100]. Мимико-жестовая речь во многих случаях может комбинироваться с обычной речью. Она связана также с темброво-голосовыми характеристиками.

В человеческом обществе получили широкое распространение коммуникативные жестовые языки слабослышащих. Они возникли и развиваются как самостоятельные языки и пригодны для передачи любой сколь угодно сложной информации, подобно звуковым языкам. Такие жестовые языки базируются на мимико-жестовой речи человека. Для взаимодействия между различными индивидами требуется единый стандарт (“интерфейс”) взаимодействия, в мировой практике мимико-жестовая речь де-факто описывается по системе HOLME (Handshape, Orientation, Location, Movement, Facial Expression), в соответствии с которой каждый жест как единица языка (слово) является комбинацией следующих составляющих [4, C.102]:

- handshape (форма руки);

- orientation (ориентация ладони);

- location (местоположение руки, артикуляция);

- movement (движение);

- facial Expression (мимика, иногда: неручные маркеры).

Система HOLME однозначно разделяет сложные жесты человеческих жестовых языков на элементарные составляющие, что делает её пригодной для создания на её основы системы описания жестовых языков животных. Мимико-жестовая речь присутствует практически у всех видов животных, имеющих зрение и коммуникацию между особями хотя бы для продолжения рода.

1.2. Классификация визуальных методов передачи информации животного мира

Несмотря на многообразие животного мира, большинство его представителей не способны к генерации широкого спектра акустических коммуникационных сигналов. Очень часто звуковой сигнал животного имеет не более одного–двух различных вариаций. Например, полевой сверчок (Gryllus Campestris) и другие представители семейства "Настоящие сверчки" (Gryllidae), используют акустические сигналы, называемыми в общей лексике стрекотанием, для привлечения половых партнеров в сезон размножения в сумеречное и ночное время. Развитые органы для генерации звуков – эволюционно сложный результат долговременного развития вида под действием внешних факторов и, как следствие, чрезвычайно редкий. С другой стороны, зрением обладает большая часть животных, имеющих социальные контакты, что наряду с распространенной высокой подвижностью создает почву для появления визуальных методов передачи информации от особи к особи.

Визуальные методы основаны на кодировании передаваемой информации посредством изменения внешнего вида передающей особи. Существует несколько основных параметров состояния тела живого объекта [2, C.25], [5, C.125], статическое состояния или динамическое изменение которых применяется для кодирования информации, предназначенной для другого объекта (или их группы):

- окрас или ориентация кожи/шерсти/перьев/чешуи;

- поза;

- динамика движения;

- состояние головы.

Описанную классификацию можно представить в виде ментальной карты на рис. 2.

Изменение окраса может происходить разными способами и в разном диапазоне. В самом простом случае изменение цвета может происходить из-за разного кровотока через подкожные капилляры. Примером такого изменения является покраснение или побледнение кожных покровов человека в зависимости от эмоционального фона и физических параметров окружающей среды. Часто встречается комбинация вышеперечисленных методов, что усложняет задачу анализа, так как отдельные методы не являются аддитивными: например, “сумма” позы и динамики движения не обязательно означают сумму тех значений, которые вкладываются в динамику движения и позу по отдельности.

Рис. 2 – Классификация визуальных средств передачи информации животными

 

Сложные и циклические комбинации поз и динамики для некоторых биологических видов могут интерпретироваться, как танец, что в общем случае тоже является способом коммуникации.

1.3. Особенности формализации визуальных методов передачи информации животного мира

Основной трудностью формализации визуальных методов передачи информации животного мира является видовое многообразие. Каждый вид имеет множество поведенческих особенностей, в ряде случаев поведенческие особенности могут варьироваться в зависимости от места обитания вида в ареале. Получение универсального метода для решения поставленной задачи – трудоемкий процесс, положительный результат от которого не гарантирован. Гораздо более простой задачей является разработка множества специализированных методик, пригодных для одного или группы видов, разработанных по единому маршруту.

Общий маршрут можно обозначить в следующем виде:

- анализ множества эмоциональных состояний заданного вида и их формализация;

- анализ лексического набора (понятий) заданного вида и его формализация;

- анализ элементов жестового языка и его формализация;

- сведение полученных данных в единую методику.

Для быстрой реализации обозначенного маршрута необходимо привлечение к работам эксперта в области поведения изучаемого вида.

1.4 Постановка задачи распознавания физического и эмоционального состояния Игуаны Зелёной

Игуана Зелёная (Iguana Iguana) [17, С.10] имеет сложную, по меркам других ящериц, социальную организацию. У особей Игуаны Зелёной отсутствует стадный инстинкт, однако ввиду разделения общих ресурсов (корм, водопой, территория, самки) имеет необходимость в элементарных социальных контактах. Особи Игуаны Зелёной практически лишены способности к генерации звуков, исключением является только шипение, вызванное особенностью дыхательной системы, проявляющейся при демонстрации открытой пасти, что является частью предупреждении других особей своего или другого биологического вида о готовности к ответной атаке [18, C.20]. Во всех случаях, когда особь Игуаны Зелёной сигнализирует о своем состоянии или о своих намерениях, ей используется язык жестов, распознаваемых другими особями на уровне рефлексов или особями других видов интуитивно (например, ответная агрессия или требование покинуть территорию).

При домашнем содержании владельцу особи Игуаны Зелёной важно распознать не только агрессию, но и множество других оттенков эмоционального состояния особи [21, C.21]. Для самостоятельного распознавания эмоционального состояния и потребностей объекта необходим опыт (рис.3а). Однако, в процессе получения данного опыта и накопления экспертных знаний возможно совершение значительного количества ошибок трактовки поведения особи Игуаны Зелёной со значительными негативными последствиями, включая травмы. Предлагаемая система распознавания элементов жестового языка для владельцев особей Игуаны Зелёной является актуальным. Применение интерактивного интеллектуального инструмента помогает неопытному владельцу определять эмоциональное состояние и потребности животного по внешнему виду и поведению.

Рис. 3 – Межличностные коммуникации "Кто в доме хозяин" (а), общий вид приложения IguaFon (б)

 

Экспертная система распознавания жестового языка Игуаны Зелёной IguaFon`а является эффективным средством коммуникации и обладает следующими свойствами (рис. 3б):

• интуитивно понятный интерфейс;
• минимум интерфейсных переходов;
• независимость от подключения к сети Интернет;
• возможность быстро портировать систему на различные платформы.

Интуитивно понятный интерфейс необходим для сведения к минимуму времени на обучение пользователя. Минимизация интерфейсных переходов максимально увеличивает скорость взаимодействия с пользователем. Значительное количество платформ, включая мобильные, диктует необходимость в возможности быстрого перенесения разработанной системы на другие платформы.

В рамках данной работы основное внимание уделено особенностям экспертной оценки намерений особи Игуаны Зелёной. К основным функциональным возможностям системы можно отнести:

• возможность использования пользователем без знаний особенностей поведения Игуаны Зелёной;
• возможность трактовки поведения особи Игуаны Зелёной по результатам экспертного анализа;
• возможность замены интерфейсной машины ввода на систему технического зрения, в том числе на базе фотокамер смартфонов и планшетов;

На основе проведенной классификации методов жестовых языков и основных средств мимико-жестовой речи можно сделать вывод о том, что возможно анализировать жестовые языки животных методами мимико-жестовых языков человека. На основе проведенной классификации неусловных жестов выявлено высокое сходство жестовых языков животных с множеством неусловных жестов человека. Общее понимание визуальных элементов жестового языка исследуемого объекта необходимо для грамотного разбиения общего жестового языка на атомарные составляющие.

2. Анализ поведенческих и коммуникативных аспектов Игуаны Зелёной

Игуана зелёная (Iguana iguana) – крупное позвоночное животное, в основном растительноядная ящерица семейства игуановых, ведущая дневной древесный образ жизни, представитель отряда чешуйчатых (рисунок 4) [22], [23, С. 100].

Рис. 4 – Место Игуаны Зелёной в биологической систематике

 

Длина тела от носа до кончика хвоста у взрослых особей обычно не превышает 1,5 м, хотя в истории известны отдельные особи длиной более 2 м и весом до 8 кг. Благодаря яркой расцветке, спокойному нраву и уживчивости, обыкновенных игуан часто разводят и содержат в помещениях как домашних животных [17, C.200]. Историческая эволюция вида Игуаны Зелёной привела к изоляционистскому, самостоятельному характеру жизнедеятельности конкретной особи. Игуана Зелёная, например, не строят колонии, не заботятся о детёнышах и яйцах после их откладывания, не занимаются совместным выживанием, охотой, предупреждением друг друга о хищниках, а также другими видами сложной социальной деятельности, характерной для более высокоорганизованных животных. Такая пониженная социальная активность и повышенный самостоятельный образ жизни в целом обычны для представителей ящериц и других чешуйчатых холоднокровных. По сравнению с другими чешуйчатыми, Игуана Зелёная проявляют более сложные формы социальной активности при всей их примитивности [17, C.30], что, вероятно, и обуславливает их популярность в качестве домашних животных.

Игуана Зелёная ведет дневной древесный образ жизни. Мощные длинные пальцы, эволюционно приспособленные для зацепления за ветки, лианы и прочные листья представителей данного вида позволяют им легко перемещаться по деревьям в любом направлении и надолго замирать на них в неподвижности, переваривая полученную с питательных листьев тропической растительности пищу.

Первую половину солнечного дня особи Игуаны Зелёной проводят за принятием солнечных ванн с целью нагрева тела и выработки витамина D3. Витамин D3 в теле особи Игуана Зелёная отвечает за прочность скелета, что является критическим фактором выживания в дикой среде. После нагрева тела и повышения активности Игуана Зелёная отправляется на поиски пищи, как правило, начиная с того же дерева, на котором уже находится. Насытившись растительной пищей, особи Игуаны Зелёной продолжают прием солнечных ванн до окончания светового дня. Коррективы в данный распорядок дня могут вносить хищники, угрожающие представителем вида Игуана Зелёная, естественные изменения поведения самцов и самок в брачный период, связанные с эволюционно необходимой тягой к размножению, и непогода, вынуждающая представителей вида спускаться с деревьев. В домашних условиях цикл в целом не меняется – обеспечение обязанностей по управлению “световым днём” переходит на хозяина особи, включающего и выключающего источник ультрафиолетового излучения, что при отсутствии синхронизации с внешним световым днём может привести к расхождению с астрономическими часами. Практически для одомашненной Игуаны Зелёной расхождение светового дня с астрономическими часами значения не имеет.

3. Концепция интеллектуального, мобильного приложения IguaFon

В природе Игуана Зелёная занимает место важного источника пищи для многих хищных птиц, что обуславливает, во-первых, широкий набор возможностей самообороны у каждой особи вида, а во-вторых, готовность направлять и применять агрессию по кажущемуся источнику опасности, будь то представитель вида Buteo magnirostris - дорожый канюк – или неудачливый хозяин одомашненной особи [17, C.300].

В качестве основного оборонительного приёма Игуана Зелёная использует бегство, однако при его невозможности особями вида применяются:

• удары хвостом, построенные на принципе, схожим с кнутом, причиняющие тупые травмы;
• удары когтями на пальцах; значительная сила лап игуаны, на которых они расположены, могут причинить противнику глубокие травматические рваные раны
• укусы, характеризующиеся значительными рассечениями кожных покровов оппонента и большой продолжительностью и силой (“мёртвая хватка”), способные, кроме нанесения противнику опасных ранений, травмировать и зубы самой Игуаны Зеленая.

   

Рис. 5 – Иерархическая проблемная диаграмма (поведенческая интерпретация Игуаны Зелёной)

 

Кроме того, в период размножения, зависящий от внутренних “биологических часов” представителя вида, и самцы, и самки Игуаны Зелёной становятся более агрессивными, в том числе в домашних условиях, даже в случае отсутствия представителей противоположного пола. Системный анализ сочетания вышеперечисленных поведенческих факторов Игуаны Зелёной представлен на рис. 5.

Данная иерархическая проблемная диаграмма позволяет идентифицировать опасное для хозяев сочетание интуитивно непонятных человеку паттернов поведения (т. е. внешних признаков эмоционального состояния Игуаны Зелёной), возможностей нанесения значительных (требующих профессионального медицинского вмешательства) травм хозяину, возможность самотравмирования особи при избыточно отчаянной самообороне, и, наконец, невозможности социализации особи в человеческой среде, что равносильно потере положительных эмоций для хозяина Игуаны Зелёной. Последний исход полностью лишает смысла ее содержание в качестве домашнего животного.

Данное состояние так же важно распознать, так как в поведении животного, по наблюдению авторов работы, происходят сильные изменения, а именно:

• повышенная активность, повышенная агрессия, самцы ищут самок для спаривания, агрессивно отбиваясь от других самцов в эволюционной конкуренции на размножение (в домашних условиях в том числе от мнимых угроз, например, отражений в зеркалах);
• изменение аппетита;
• самцы предпринимают попытки рыть норы при купании;
• самки ищут норы в тёмных углах вольера, террариума или квартиры.

Брачный период у разных особей при содержании в неволе может со временем разойтись с естественным годичным циклом, следовательно, брачный период необходимо определять по поведенческим признакам.

Следует также отметить, что для неподготовленного человека большинство имеющих социальный смысл сигналов животных всяких видов неочевидны [18, C.10], даже для давно одомашненных и хорошо известных видов, например, собак. Игуана Зелёная, с одной стороны, как представитель биологически далёкого от человека вида по сравнению с более “традиционными” домашними питомцами, и, с другой, животные с неразвитой социальной стороной, особенно сложны в плане интерпретации их текущего психического состояния, а также, что ещё более важно, предсказания дальнейших действий особи по анализу её текущих поведенческих паттернов. Интуитивное человеческое понимание состояния Игуаны Зелёной, в отличие от упомянутого случая с домашними собаками, практически невозможно.

Чтобы избежать подобных негативных результатов от взаимодействия человека и Игуаны Зелёной, требуется предоставить хозяину животного возможность однозначно оценивать эмоциональное состояние питомца, неочевидным и неинтуитивным образом отражающееся в его поведении. Знание о текущем эмоциональном состоянии позволит хозяину:

• избегать опасных ситуаций с возможность получения травмы им самим или питомцем;
• вовремя обнаруживать нестандартные состояния животного, например, брачное поведение (“гон”);
• выбирать и модифицировать стратегию “общения” с животным таким образом, чтобы обеспечить плодотворностью социализации игуаны зелёной в обществе человека.

В целом “психология” и коммуникативные возможности Игуаны Зелёной подробно исследованы в [17, C.10, 20 C.15], ориентированных в первую очередь на заводчиков животных. Для использования в бытовых условиях данные инструкции сложны, они имеют линейный, не структурированный формат изложения информации: последовательно описываются состояния Игуаны Зелёной и внешние признаки, которые могут проявлять эти состояния. Отсутствует представление знаний в структурированной форме, при которой владелец Игуаны Зелёной может получить информацию о ее состоянии и рекомендаций по необходимым действиям, сформированным на основе анализа внешних проявлений, а не наоборот. Практически не используются визуальные средства представления информации, что, для хозяина, значительно осложняет поиск по представленным в них знаниям, снижает оперативность доступа к информации, и, из-за неточности текстового представления знаний, может приводить к ошибкам.

Подобных недостатков лишено специализированное программное обеспечение - мобильный коммуникатор IguaFon с визуальным представлением информации, предоставляющий пользователю-хозяину Игуаны Зелёной структурированные знания о ее состоянии по её поведенческим характеристикам немедленно по запросам пользователя (статическая база типовых жестов, анализ видеоряда в реальном масштабе времени). Это позволяет пользователю оперативно отслеживать поведение Игуаны Зелёной, предотвращать опасные ситуации ещё до их возникновения, наилучшим образом социализировать особь, при этом не тратя время на обработку информации, представленной в “традиционных” текстовых пособиях.

Разработка подобного программного обеспечение значительно повышает качество владения Игуаной Зелёной для не имеющего опыта заводчика, способствует улучшению качества жизни самого питомца, позволяет исключить ошибки в воспитании и взаимодействии с Игуаной Зелёной со стороны владельца (так как знания уже представлены в визуальном, структурированном виде, а система обучена квалифицированным экспертом по поведению Игуан Зелёных) и обеспечить получение положительных эмоций и хозяином, и питомцем.

Заключение

В рамках данной работы основное внимание уделено методики формализации элементов жестового языка животных на примере Игуаны Зелёной. Проведен анализ поведенческих и коммуникативных аспектов Игуаны Зелёной, заложенных в реализацию интеллектуальной подсистемы мобильного приложения IguaFon. В следующей работе будут подробно рассмотрены особенности формализации жестовых языков для формирования базы знаний коммуникатора IguaFon`а, направления развития его интерактивных компонентов, позволяющим пользователю анализировать жестовый язык анимационного образа Игуаны Зелёной в различных жизненных ситуациях, изучать и взаимодействовать с ним.

Список литературы / References

1. Гавра Д. П. Основы теории коммуникации. 1-е изд. – СПб.: Питер, 2011. – 288 с.
2. Ниренберг Д., Калеро Г. Как читать человека, словно книгу. – Баку: Сада, 1992. – 37 с.
3. Лабунская В. А. Невербальное поведение. – Ростов н/д., Издательство Ростовского университета, 1986. – 136 с.
4. Девятков В.В., Алфимцев А.Н. Интеллектуальные мультимодальные интерфейсы. . – Калуга, ООО «Полиграф-Информ», 2011. – 325 с.
5. Пиз Алан Язык телодвижений. – М.: Изд-во Эксмо, 2006. – 272 с. (Серия «Психологический бестселлер»).
6. Девятков В.В., Алфимцев А.Н. Распознавание манипулятивных жестов // Вестник МГТУ им.Н.Э.Баумана. Серия «Приборостроение». 2007. №3. – С. 56-60.
7. Журавлева Л.В., Власов А.И. Визуализация творческих стратегий с использованием ментальных карт // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2013. № 1 (21). – С. 133-140.
8. Власов А.И., Ганев Ю.М., Карпунин А.А. Системный анализ "Бережливого производства" инструментами визуального моделирования // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2015. № 4 (160). – С. 19-24.
9. Девятков В.В., Алфимцев А.Н. Система распознавания жестов человека / Труды конференции «Информатика и системы управления в XXI веке» – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. – С. 8.
10. Кирилленко Г.Л. Проблема исследования жестов в зарубежной психологии // Психологический журнал. 1986. №4. – С.138-146.
11. Русский жестовый язык: Первая лингвистическая конференция. Сборник статей / Под ред. О.В. Фёдоровой. – М., 2012. – 144 с.
12. Ж.И. Резникова Язык животных: подходы, результаты, перспективы // «Языки науки – языки искусства», Сборник трудов VII Международной конференции «Нелинейный мир». – Москва, Изд-во Института компьютерных исследований. 2004. – С. 260-278.
13. Mansourian L. et al. Evaluating Classification Strategies in Bag of SIFT Feature Method for Animal Recognition //Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology. 2015.  Т. 10.  №. 11.  С. 1266-1272.
14. Valentin G. et al. Creating collar-sensed motion gestures for dog-human communication in service applications //Proceedings of the 2016 ACM International Symposium on Wearable Computers. ACM, 2016. С. 100-107.
15. Pons P., Jaen J., Catala A. Towards Future Interactive Intelligent Systems for Animals: Study and Recognition of Embodied Interactions //Proceedings of the 22nd International Conference on Intelligent User Interfaces. ACM, 2017. С. 389-400.
16. Зелёная игуана // Международный клуб террариумистов «Моя рептилия». Эл. ресурс. URL: http://myreptile.ru/. Проверено 23.05.2016.
17. Allison C. Alberts, Ronald L. Carter, William K. Hayes, Emilia P. Martins. Iguanas: Biology and Conservation. – University of California Press, 2004. – 372 p.
18. Konrad Lorenz. Das sogenannte Böse. Zur Naturgeschichte der Aggression. – DTV Verlagsgesellschaft. 1998.
19. Alcaidinho J. et al. Mobile Collaboration for Human and Canine Police Explosive Detection Teams //Proceedings of the 2017 ACM Conference on Computer Supported Cooperative Work and Social Computing. ACM, 2017. С. 925-933.
20. Kumar S., Singh S. K. Biometric recognition for pet animal //Journal of Software Engineering and Applications. 2014. Т. 7. №. 5. С. 470.
21. Witzany G. Biocommunication of Animals. – Springer Science, Dordrecht. 2014. – PP. 21-39 (chapter 3).
22. Taming and Training. The Green Iguana Society. Электронный ресурс greenigsociety.org. Режим доступа http://www.greenigsociety.org/taming.htm. Проверено 23.05.2016.
23. Терентьев П. В. Герпетология. – М.: Высш. шк. 1961. – 336 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Gavra D. P. Osnovy teorii kommunikacii [Bases of the theory of communication] / Gavra D. P. – SPb.: St. Petersburg [SPb.: St. Petersburg], 2011. – 288 pages. [in Russian]
2. Nirenberg D., Kalero G. Kak chitat' cheloveka, slovno knigu [How to read the person as if the book] – Baku: Sada [Baku: Sada], 1992. – 37 P. [in Russian]
3. Labunskaja V. A. Neverbal'noe povedenie. [Nonverbal behavior] – Rostov n/d., Izdatel'stvo Rostovskogo universiteta [Publishing house of the Rostov university], 1986. – 136 P. [in Russian]
4. Devjatkov V.V., Alfimcev A.N. Intellektual'nye mul'timodal'nye interfejsy. [Intelligent multimodal interfaces] – Kaluga, OOO «Poligraf-Inform» [LLC Poligraf-Inform], 2011. – 325 P. [in Russian]
5. Piz Alan Jazyk telodvizhenij [Language of gestures]. – M.: Izd-vo Jeksmo [Eksmo's publishing house], 2006. – 272 P. (Serija «Psihologicheskij bestseller»).
6. Devjatkov V.V., Alfimcev A.N. Raspoznavanie manipuljativnyh zhestov [Recognition of manipulative gestures] // Vestnik MGTU im.N.Je.Baumana. Serija «Priborostroenie» [Bulletin of MSTU of N. E. Bauman. Instrument making series]. 2007. №3. – P. 56-60. [in Russian]
7. Zhuravleva L.V., Vlasov A.I. Vizualizacija tvorcheskih strategij s ispol'zovaniem mental'nyh kart [Visualization of creative strategy with use of mental maps] // Prikaspijskij zhurnal: upravlenie i vysokie tehnologii [Caspian log: control and high technologies]. 2013. № 1 (21). – P. 133-140. [in Russian]
8. Vlasov A.I., Ganev Ju.M., Karpunin A.A. Sistemnyj analiz "Berezhlivogo proizvodstva" instrumentami vizual'nogo modelirovanija [Systems analysis of "Economical production" instruments of visual simulation] // Informacionnye tehnologii v proektirovanii i proizvodstve [Information technologies in design and production]. 2015. № 4 (160). – P. 19-24. [in Russian]
9. Devjatkov V.V., Alfimcev A.N. Sistema raspoznavanija zhestov cheloveka [System of recognition of gestures persons] / Trudy konferencii «Informatika i sistemy upravlenija v XXI veke» [Works of the "Informatics and Management Systems in the 21st Century" conference] – M.: MGTU im. N.Je. Baumana [MSTU of N. E. Bauman], 2006. – P. 8. [in Russian]
10. Kirillenko G.L. Problema issledovanija zhestov v zarubezhnoj psihologii [A problem of a research of gestures in foreign psychology] // Psihologicheskij zhurnal [Psychological log]. 1986. №4. – P.138-146. [in Russian]
11. Russkij zhestovyj jazyk: Pervaja lingvisticheskaja konferencija [Russian sign language: First linguistic conference]. Sbornik statej [The collection of articles] / Pod red. O.V. Fjodorovoj. – M., 2012. – 144 P. [in Russian]
12. Zh.I. Reznikova Jazyk zhivotnyh: podhody, rezul'taty, perspektivy [Language of animals: approaches, results, perspectives//"Science languages – art languages"] // «Jazyki nauki – jazyki iskusstva», Sbornik trudov VII Mezhdunarodnoj konferencii «Nelinejnyj mir» [the Collection of works VII of the International conference "Non-linear World"]. – Moskva, Izd-vo Instituta komp'juternyh issledovanij [Publishing house of Institute of computer researches]. 2004. – P. 260-278. [in Russian]
13. Mansourian L. et al. Evaluating Classification Strategies in Bag of SIFT Feature Method for Animal Recognition // Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology. 2015. T. 10. №.11. P. 1266-1272.
14. Valentin G. et al. Creating collar-sensed motion gestures for dog-human communication in service applications // Proceedings of the 2016 ACM International Symposium on Wearable Computers. ACM, 2016. P. 100-107.
15. Pons P., Jaen J., Catala A. Towards Future Interactive Intelligent Systems for Animals: Study and Recognition of Embodied Interactions //Proceedings of the 22nd International Conference on Intelligent User Interfaces. ACM, 2017. P. 389-400.
16. Zeljonaja iguana [Green iguana] // Mezhdunarodnyj klub terrariumistov «Moja reptilija» [International club of terrariumist "My reptile"]. Jel. resurs. URL: http://myreptile.ru/. It is checked 23.05.2016. [in Russian]
17. Allison C. Alberts, Ronald L. Carter, William K. Hayes, Emilia P. Martins. Iguanas: Biology and Conservation. – University of California Press, 2004. – 372 P.
18. Konrad Lorenz. Das sogenannte Böse. Zur Naturgeschichte der Aggression. – DTV Verlagsgesellschaft. 1998. 200 P.
19. Alcaidinho J. et al. Mobile Collaboration for Human and Canine Police Explosive Detection Teams //Proceedings of the 2017 ACM Conference on Computer Supported Cooperative Work and Social Computing. ACM, 2017. P.925-933.
20. Kumar S., Singh S. K. Biometric recognition for pet animal //Journal of Software Engineering and Applications. 2014. Т. 7. №. 5. P. 470.
21. Witzany G. Biocommunication of Animals. – Springer Science, Dordrecht. 2014. – P. 21-39 (chapter 3).
22. Taming and Training. The Green Iguana Society. Electronic greenigsociety.org resource. Mode of access http://www.greenigsociety.org/taming.htm. It is checked 23.05.2016.
23. Terentyev P. V. Gerpetologija [Herpetology] – M.: Vyssh. shk. [Higher school] 1961. – 336 pages. [in Russian]