Може ли изкуственият интелект да ни помогне да говорим с животни

Първото препятствие при „превеждането“ на комуникацията с животни е да разберем как изглежда тази комуникация. Но човешкият език е съставен от вербални и невербални знаци и комуникацията при нашите приятели животните не е по-различна. Кучетата махат с опашки, например, за да предадат набор от емоции. Пчелите танцуват, за да уведомят другите пчели къде да намерят добър източник на нектар или прашец. Делфините предават информация с щракания и подсвирквания…

Има обаче известен дебат дали това може да се счита за „език“. Дебат, който според д-р Дениз Херцинг, изследователски директор на Wild Dolphin Project, изкуственият интелект (ИИ) би могъл да помогне да се прекрати.

„В момента не знаем дали животните имат език“, казва Херцинг. „Но ИИ може да ни помогне да намерим подобни на език структури, които биха могли да предполагат, че животните имат части от език.“

Орангутан

Как ИИ може да „преведе“ комуникацията на животните?

„Биоакустичните изследвания показват, че вокализацията на животните носи много видове информация – от тяхната идентичност до техния статус, вътрешно състояние и понякога външни обекти или събития“, казва Елоди Ф. Брифър, доцент по поведение и комуникация на животните в Университета на Копенхаген. „Всички те могат да бъдат уловени от ИИ.“

По-конкретно, чрез машинно обучение. Това е форма на ИИ, която може да анализира данни, без да е необходимо да следвате конкретни инструкции. На теория тази система може да се захрани със записи на комуникация между животни и от тях тя да изгради езикови модели въз основа на статистически изчисления.

„Машинното обучение е мощен инструмент, тъй като може да бъде обучено да идентифицира модели в много големи набори от данни, така че може да ни позволи да обработваме големи количества данни и да придобием важни знания за това как информацията, която се съдържа в животинските звуци, се променя с времето и т.н.“, добавя Брифър.

Това е същата технология, която използваме всеки ден за предсказване на текст когато пишем на компютър, за преводача на Google и в гласовите асистенти. Прилагането му в общуването с животни може да се окаже значително по-трудно, но това не спира изследователите да опитат.

„Има много различни техники и начини за подход в науката“, казва Херцинг. „Те ще се различават“, добавя тя, „в зависимост от данните, техниката на ИИ или дори от разбирането на самите животни.“

Проектът Earth Species, например, е организация с нестопанска цел, „посветена на декодирането на нечовешки език“. Фокусът им досега е бил върху китоподобните и приматите, но според тях в крайна сметка ще се разпростре и върху други животни, включително семейство Вранови.

Проектът използва техника за машинно обучение, която третира езика като форма, „като галактика, където всяка звезда е дума, а разстоянието и посоката между звездите кодират релацията между тях“. След това те могат да бъдат „преведени чрез съпоставяне на техните структури една с друга“.

Оптимистично Брит Селвител, съосновател на проекта Earth Species, вярва, че подходът може да помогне за декодирането на първия нечовешки език през следващото десетилетие. Други обаче са по-скептични към ИИ като инструмент за превеждане на комуникацията между животните.

„Окей е да се анализират записите, но е безсмислено без контекст“, казва Джулия Фишер от Германския център за примати в Гьотинген. „ИИ не е вълшебна пръчка, която ви дава отговор на биологичните въпроси или въпросите за смисъла“, допълва още тя пред New Scientist.

„Все още е жизненоважно да гледате към природата и да съпоставяте записите с наблюдения от реалния свят, а това не е лесно постижение.“

Афала, наричана още бутилконос делфин

Какво е постигнато досега?

Много проекти в момента работят върху разкриването на тайните на общуването на животните с помощта на ИИ – Earth Species е един от тях. Миналия декември те публикуваха доклад, в който твърдят, че са решили т. нар. „проблем на коктейлното парти“ – проблемът да се разграничи източника на звук сред множество едновременни звуци. В доклада си изследователите описват експериментален алгоритъм – който са приложили към различни видове, включително макаци, афали и египетски плодоядни прилепи – който им позволява да определят кой индивид „говори“ в шумна група животни .

ИИ се утвърждава като ценен инструмент и в други области на зоологията. „Той се използва особено в сравнително нова област, наречена „екоакустика“, която наблюдава биоразнообразието чрез пасивен акустичен мониторинг и изисква много големи набори от данни“, казва Брифър. „Хората също са го използвали за извличане на информация от дълги записи (напр. идентифициране на морски бозайници от подводни записи). Съвсем наскоро той беше използван за идентифициране на модели и в други контексти, като например за идентифициране на основните емоции при прасета и пилета.“ Работата на Брифър включва едно такова изследване. Тя и съавторите обучават изкуствен интелект да разпознава положителни или отрицателни емоции в звуците на прасета.

При гризачи е използван софтуер, наречен DeepSqueak, за да се прецени дали животното е в стрес като анализира ултразвуковите му реакции. Тези звуци, недоловими за човешкото ухо, са начинът, по който гризачите общуват помежду си. Софтуерът е използван и при примати и делфини, за да помогне на изследователите автоматично да разпознаят записи на животинска реч.

Проектът с нестопанска цел Wild Dolphin Project, основан от Херцинг, има за цел да използва ИИ, за да открие модели в речта на делфините и да изследва комуникацията им с хора. През 2013 г., след като научават група делфини да свързват определен звук от свирка с конкретен вид водорасли, изследователите използват алгоритъм за машинно обучение, за да идентифицират и преведат звука в дивата природа.

Междувременно проект CETI (Инициатива за превод на китоподобни) се опитва да декодира комуникацията на кашалоти, като използва езикови модели, за да разгадае техните песни и да установи техния „език“.

Синя сойка от сем. Вранови

Но защо тези животни?

Никой вид не е по-подходящ от друг, когато става въпрос за декодиране на комуникация, смята Брифър, но все пак някои са изследвани от учените повече от други.

„Когато разглеждаме акустичната комуникация, разбира се, най-интересните са тези, които са много вокални (напр. птици, прасета, сурикати и т.н.) и тези, които имат голям звуков репертоар“, обяснява Брифър.

Така социалните животни, като примати, китове и делфини, е по-вероятно да имат добре развити комуникационни системи, което ги прави идеални за изучаване.

„Делфините живеят в силно социални общества, имат дълъг живот и много спомени, което предполага, че са развили сложни взаимоотношения, за които да общуват“, обяснява Херцинг. „Интелигентността им също е важна. Известно е, че китоподобните, или поне делфините, имат висока емоционална интелигентност, способност да учат изкуствени езици, да разбират абстрактни идеи и да се разпознават в огледалото“, казва още Херцинг. „Това са някои от основите на интелигентността.“