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 позволяют предположить, что они, по крайней мере теоретически, способны демонстрировать сложную грамматику» по сравнению с другими животными, не являющимися людьми.
Вот что мы читаем в статье о китах за апрель 2021 года, опубликованной на сайте arXiv.org.
Что говорится в этом исследовании?
Этот документ из междисциплинарного проекта, известного как CETI (Инициатива перевода китообразных), излагает план по расшифровке вокализации кашалотов, сначала путем сбора записей этих китов, а затем с помощью машинного обучения, чтобы попытаться расшифровать последовательности, которые они используют для общения. CETI предпочла изучать кашалотов, а не других китов, потому что их щелчки имеют структуру, подобную азбуке Морзе, которую искусственный интеллект (ИИ) может легче анализировать.
Разбить лед
То немногое, что мы знаем о кашалотах, мы узнали совсем недавно. Лишь 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 докторант 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 располагает записями около 100.000 4 щелчков китов, которые морские биологи тщательно собирали на протяжении многих лет, но алгоритмам машинного обучения может потребоваться около XNUMX миллиардов таких щелчков. Чтобы восполнить этот пробел, CETI создает несколько автоматизированных каналов для сбора данных о кашалотах. Методы включают подводные микрофоны, размещенные в водах, часто посещаемых китами, и микрофоны, которые можно сбрасывать с летающих дронов. Даже рыбы-роботы, которые могут следовать за китами и слушать их, оставаясь незамеченными.
Но даже со всеми этими данными сможем ли мы их расшифровать?
Многие алгоритмы машинного обучения обнаружили, что аудио анализировать труднее, чем текст. Например, может быть сложно проанализировать, где начинается и заканчивается слово. Как объяснил Шарма: «Предположим, есть слово «зонтик». Это слово «ом»? Или это «приятно»? Или это «зонтик»?» Барьеры между произнесенными словами более двусмысленны и менее регулярны, поэтому для обнаружения закономерностей может потребоваться гораздо больше данных.
Это не единственная трудность, с которой столкнется CETI.
«Кто бы ни был, скажем, из Японии, США или откуда-то 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.
