© Getty Images

Mitä he sanovat? -

Voivatko eläimet kommunikoida tavoilla, joita me voimme ymmärtää? Pystymmekö ylittämään lajirajat ja ymmärtämään niiden viestintää sekä myös puhumaan niille suoraan? Nämä kysymykset ovat kiehtoneet ihmiskuntaa sukupolvien ajan.

© Shutterstock

Muinainen yhteys -

Vaikka monet alkuperäiskansojen kulttuurit uskovat, että eläimet voivat kommunikoida tarkoituksellisesti, länsimainen tiede on usein vältellyt tutkimuksia, jotka viittaavat eläinten ihmismäisiin ominaisuuksiin. Taustalla on nimittäin pelko antropomorfismin syytöksistä eli ihmisen ominaisuuksien antamisesta ei-inhimillisille olennoille.

© Getty Images

Ensimmäiset kokeilut -

70-luvulla tieteilijät yrittivät opettaa ihmisen kieltä kädellisille, kuten Kokolle, neljä ja puolivuotiaalle gorillalle, joka tuli tunnetuksi kyvystään käyttää viittomakieltä.

© Getty Images

Puheliaat eläinystävät -

Hänen ohjaaja Francine ”Penny” Patterson (vasemmalla) opetti Kokolle menestyksekkäästi viittomakieltä, jonka avulla hän pystyi kommunikoimaan perusajatuksia ja tunteita. Patterson dokumentoi, että gorilla ymmärsi noin 2 000 sanaa puhuttua englantia.

© Getty Images

Eläinten äänitutkimukset -

Bioakustiikka eli eläinten äänen tutkimus syntyi 1920-luvulla. Vaikka merinisäkkäiden äänet ovat nykyään tuttuja, ensimmäiset äänitteet tehtiin 1940-luvun lopulla.

© Getty Images

Tutkimuksen kehitys -

Tutkimus siitä miten delfiinit käyttävät ääntä ”nähdäkseen” veden alla ja miten eri lajit käyttävät ainutlaatuisia ääniä, kasvoi nopeasti 1950- ja 1960-luvuilla.

© Getty Images

Äänitettynä -

Viime aikoina digitaalisen bioakustiikan alalla on käytetty teknologiaa eläinten äänien tutkimiseen. Nauhoittamalla ja analysoimalla näitä ääniä tutkijat voivat saada tietoa siitä miten eläimet kommunikoivat, liikkuvat ja ovat vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa.

© Getty Images

Liian monet äänet -

Eläinten äänien tallentaminen on yhä helpompaa. Tutkijoiden on kuitenkin vaikea pysyä perässä eri lajien äänitteiden valtavan määrän kanssa.

© Getty Images

Tekoälyn hyödyntäminen -

Tekoäly kuitenkin kukoistaa suurissa tietokokonaisuuksissa. Aivan kuten kielimallit oppivat valtavista tekstimääristä, tekoäly voi oppia tunnistamaan malleja eläinten äänistä.

© Shutterstock

Eläinten tulkitseminen -

Kun ChatGPT:n kaltaiset kielimallit oppivat ihmisten kielestä, miten tekoäly voi kääntää eläinten viestintää? Tämä edellyttää erilaista lähestymistapaa, joka on samanlainen kuin se miten muut tekoälyohjelmistot voivat luoda kuvia tekstistä.

© Shutterstock

Useita elementtejä -

Tämä ”multimodaalinen” analyysi, jossa ymmärretään erilaisia tiedon muotoja, kuten ääniä ja kuvia, voisi olla avainasemassa eläinten kielen tulkinnassa.

© Getty Images

Ei pelkästään ääni -

Aivan kuten me käytämme kehonkieltä ja eleitä, myös eläimet käyttävät äänien lisäksi fyysisiä vihjeitä. Nämä toimet voivat tapahtua ennen ääntelyä, sen aikana tai sen jälkeen.

© Shutterstock

Mallien tulkinta -

Tutkijat ovat katalogisoineet nämä käyttäytymismallit etogrammiksi kutsuttuun luetteloon. Kouluttamalla koneoppimismalleja analysoimaan tätä laajaa luetteloa tutkijat voivat löytää datasta kuvioita, ja saada syvällisempää tietoa eläinten monimutkaisesta viestinnästä.

© Shutterstock

Läpimurto -

Karen Bakker, British Columbian yliopiston professori ja alan asiantuntija uskoo, että digitaalisen kuuntelun ja tekoälyn yhdistäminen voi johtaa kahteen merkittävään löytöön: kielen olemassaoloon muissa kuin ihmislajeissa ja lajien välisen kommunikaation mahdollisuuteen.

© Getty Images

Google kääntäjä eläinten puhetta varten -

Tekoälyä käytetään jo nyt eläinten viestinnän purkamiseen. Neurotieteilijä Kevin Coffey auttoi kehittämään DeepSqueakia, koneoppimisvälineen, joka purkaa jyrsijöiden ääntelyä ja tarjoaa tietoa niiden käyttäytymisestä.

© Shutterstock

Iloinen ja surullinen? -

Coffeyn mukaan rotat käyttävät korkeita ”nauruhuutoja” positiivisissa tilanteissa, kuten seurustelussa ja leikissä. He käyttävät matalampia ääniä negatiivisissa tilanteissa, kuten sairauden tai kivun aikana. Coffey käyttää näitä ääniä laboratoriorottiensa hyvinvoinnin seurantaan.

© Shutterstock

Syväsukellus -

Muut ryhmät, kuten valasbiologi Shane Geron johtama Project Cetacean Translation Initiative (CETI), keskittyvät ymmärtämään tiettyä lajia, tässä tapauksessa valasta.

© Getty Images

Valaiden kieli -

Lähes 20 vuoden ajan Gero nauhoitti kaskelottien ääntelyä ja siihen liittyvää käyttäytymistä. Hän havaitsi, että valaat käyttävät toistensa tunnistamiseen erityisiä äänimuotoja, joita kutsutaan koodauksiksi.

© Getty Images

Äidin matkiminen -

Tutkimuksessa havaittiin, että valaat oppivat nämä koodaukset samalla tavalla kuin pikkulapset oppivat sanoja ja nimiä: matkimalla ympärillään olevien aikuisten ääniä.

© Getty Images

Positiviset tulokset -

Kun osa koodeista oli purettu manuaalisesti, Geron tiimi tutki tekoälyn käyttöä prosessin nopeuttamiseksi. Algoritmi tunnisti onnistuneesti pienen osajoukon yksittäisiä valaita niiden koodien perusteella 99 prosentin tarkkuudella.

© Getty Images

"Valaiden kielen" oppiminen -

CETI-hankkeessa aiotaan myös käyttää vedenalaisia mikrofoneja nauhoittamaan jatkuvasti valaiden ääntelyä. Näin tekoälyä voitaisiin kouluttaa ymmärtämään ja jopa ”puhumaan” valaiden kieltä.

© Getty Images

Viestien lähettäminen -

Tekoälyohjelmistot ovat jo edistyneet sekä eläinten viestinnän kääntämisessä ja tietojen välittämisessä eläimille. Tekoälyohjelmistot voivat luoda erityisiä äänimuotoja, joilla viestitään lepakko- tai mehiläisyhdyskuntien kanssa.

© Getty Images

Kiireiset mehiläiset -

Berliinin Freie Universität Berlinin tutkija Tim Landgraf havaitsi, että mehiläiset kommunikoivat sekä kehonkielen ja äänen avulla. Landgraf käyttää nyt syväoppimisalgoritmeja yksittäisten mehiläisten seuraamiseen ja analysoi niiden viestinnän vaikutusta muihin mehiläisiin.

© Getty Images

Mehiläisten käyttämät merkit -

Landraf tunnisti ääniä, kuten ”töräytys”, ”kvaak”, ”hys” tai ”lopeta”, ”huutamis” -vaaramerkki, sekä erilaisia piippaus-, kerjäämis- ja ravistelusignaaleja. Nämä signaalit ohjaavat sekä mehiläisten kollektiivista että yksilöllistä käyttäytymistä.

© Getty Images

Chat-robotti -

Landgraf loi myös RoboBee-robotin, joka voi mennä mehiläispesään ja kommunikoida mehiläisten kanssa. Robotti voi antaa ohjeita ja jopa esittää heilutustanssin, joka on monimutkainen viestintäkuvio, jota käytetään nektarilähteiden osoittamiseen.

© Getty Images

Lemmikkien ymmärtäminen -

Koneoppiminen voi myös auttaa meitä ymmärtämään lemmikkejä paremmin. Eläinten käyttäytymistieteilijä ja luonnonsuojelubiologi Con Slobodchikoff kehittää tekoälymallia, joka kääntää koirien ilmeet ja haukut omistajilleen.

© Shutterstock

Kehonkieli -

Slobodchikoffin mukaan lemmikkieläimet kommunikoivat useilla eri signaaleilla, kuten haukkumalla ja kehonkielellä. Meillä on kuitenkin taipumus keskittyä pelkästään ääniin, jolloin tärkeitä visuaalisia vihjeitä ei oteta huomioon.

© Shutterstock

Luonnon SOS -

Eläinten äänien purkaminen ja tiedon välittäminen eläimille voisi mullistaa luonnonsuojelutoimet. Tutkijat voivat käyttää tekoälyä uhanalaisten lajien seuraamiseen, niiden taantumiseen vaikuttavien käyttäytymismallien tunnistamiseen ja niiden suojeluun. Kuten esimerkiksi mehiläisten ohjaamiseen turvallisiin nektarilähteisiin.

© Getty Images

Vaaralliset riskit -

Toisaalta tutkijat ovat myös huolissaan siitä, että tätä teknologiaa voitaisiin käyttää väärin haitallisiin tarkoituksiin, kuten uhanalaisten lajien houkuttelemiseksi ansoihin tai niiden käyttäytymisen manipuloimiseksi.

© Getty Images

Filosofinen merkitys -

Jotkut tutkijat vertaavat tätä läpimurtoa kaukoputken keksimiseen, joka muutti näkökulmaamme maapallon asemaan maailmankaikkeudessa. Tekoälyn avulla tehtävä tutkimus eläinten viestinnästä voisi samalla tavalla muuttaa käsitystämme suhteestamme muihin lajeihin.

Lähteet: (Scientific American) (Deutsche Welle) (Science Direct) (Tech Times) (BBC) (Gray DI)

© Shutterstock