Кашалоты - одни из самых громких животных на планете. Они издают скрипы, хлопки и щелчки, чтобы общаться с другими китообразными, находящимися на расстоянии нескольких метров или сотен километров.
Эта симфония звуков кашалота достаточно сложна, чтобы ее можно было назвать полноценным языком. Но поймут ли люди когда-нибудь, что говорят эти киты?
Ответ: возможно
Прежде чем расшифровать язык китов, исследователи должны собрать и проанализировать беспрецедентное количество коммуникаций между кашалотами, это немного, но достоверно.
Обладая мозгом в шесть раз больше нашего, кашалоты (Physeter macrocephalus) — киты со сложной социальной структурой, которые проводят большую часть своего времени в общении и обмене сообщениями. Последовательности сообщений, которые могут быть короткими (например, 10 секунд) или длиться более получаса. Действительно, «сложность и продолжительность вокализации китов предполагает, что они, по крайней мере теоретически, способны демонстрировать сложную грамматику» по сравнению с другими животными, кроме человека.
Вот что мы читаем в статье о китах от апреля 2021 года, опубликованной на arXiv.org.
Что говорится в этом исследовании?
Этот документ из междисциплинарного проекта, известного как CETI (Инициатива перевода китообразных), описывает план расшифровки вокализации кашалотов, сначала собирая записи этих китов, а затем используя машинное обучение, чтобы попытаться расшифровать последовательности, которые они используют для общения. CETI выбрал для изучения кашалотов, а не других китов, потому что их щелчки имеют структуру, аналогичную азбуке Морзе, которую искусственный интеллект (ИИ) мог бы легче анализировать.
Разбить лед
То немногое, что мы знаем о кашалотах, мы узнали совсем недавно. Только в 50-х годах мы заметили, что эти киты издают звуки. И 20 лет мы не понимали, что они используют эти звуки для общения.
Однако с двойной целью. Кашалоты могут нырять на глубины 4.000 футов (1.200 метров), вы в три раза глубже атомных подводных лодок. Там внизу кромешная тьма: поэтому эти киты эволюционировали, чтобы искать кальмаров и другую пищу, используя эти звуки также для определения своего местоположения, как гидролокатор. Этот же тип звука также используется в их социальной вокализации, хотя в этом случае, согласно документу CETI, коммуникационные щелчки более плотные.
Понимать это тоже было сложно
Человечество уже давно не может изучать кашалотов. Теперь у нас есть инструменты, позволяющие заглянуть глубже, чем когда-либо прежде, благодаря искусственному интеллекту, робототехнике и дронам.
Дэвид Грубер, морской биолог и руководитель проекта CETI.
Пратюша Шарма, исследователь данных в CETI и аспирант Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института, очень уверен в последних разработках в области искусственного интеллекта и языковых моделей, таких как GPT-3, который использует глубокое обучение для создания человеческих текстов или историй. Ученые надеются, что эти же методы можно применить к вокализации кашалотов для построения их языка. Есть только одна проблема: у этих методов ненасытный аппетит к данным.
У нас 100.000 4 регистраций, а нам нужно XNUMX миллиарда!
В настоящее время проект CETI насчитывает около 100.000 4 кликов китов, кропотливо собранных морскими биологами в течение многих лет, но алгоритмам машинного обучения может потребоваться около XNUMX миллиардов таких кликов. Чтобы восполнить этот пробел, CETI создает несколько автоматизированных каналов для сбора данных о кашалотах. Методы включают в себя подводные микрофоны, размещаемые в водах, часто посещаемых китами, и микрофоны, которые можно сбрасывать с летающих дронов. Даже рыбы-роботы, которые могут следить за китами и слушать их, не привлекая внимания.
Но даже со всеми этими данными сможем ли мы их расшифровать?
Многие алгоритмы машинного обучения обнаружили, что аудио сложнее анализировать, чем текст. Например, может быть трудно проанализировать, где слово начинается и заканчивается. Как объяснил Шарма, «Предположим, есть слово «зонтик». Это слово «ом»? Или это «брелло»? Или это «зонтик»?» Барьеры между произносимыми словами более неоднозначны и менее регулярны, поэтому для обнаружения закономерностей может потребоваться гораздо больше данных.
Это не единственная трудность, с которой придется столкнуться CETI.
«Приезжает ли кто-то, скажем, из Японии, США или откуда-либо еще, миры, о которых мы говорим, очень похожи; мы говорим о людях, мы говорим об их действиях», — сказал Шарма. «Но миры, в которых живут эти киты, очень разные, верно? И поведение очень разное».
Кроме того, из 6-летнего исследования, опубликованного в 2016 году в журнале Королевское общество Open Science, известно, что у кашалотов есть даже диалекты.
Если это кажется огромной трудностью, подумайте о полете на Луну. Именно эти сложности делают проект таким амбициозным и достойным. То, что один кит говорит другому, сегодня так же темно, как вода, в которой они плавают, но это загадка, которая делает CETI очень, очень интригующим.
