© Shutterstock

Havainnon syntyminen -

Afrikkalaiset tutkijat huomasivat 1980-luvulla norsuja tutkiessaan jotain merkillistä: kun norsu kutsui perhettään, vain yksi tietty norsu vastasi kerrallaan. Tutkijat pohtivat, puhuivatko norsut suoraan toisilleen käyttäen tekniikoita, joista ihmiset eivät ole tietoisia.

© Shutterstock

Syvemmän kysymyksen alku -

Tutkijat alkoivat miettiä, voisivatko norsut itse asiassa puhutella toisiaan tietyillä tunnisteilla samaan tapaan kuin ihmiset käyttävät nimiä. Tuona aikana ei ollut käytettävissä mitään tekniikkaa, jolla tällainen mahdollisuus olisi voitu todentaa.

© Shutterstock

Tuntemattoman tulkitseminen -

Vuosia näiden ensimmäisten havaintojen jälkeen tutkijat suunnittelivat tieteellisen tutkimuksen. Heidän tavoitteenaan oli testata äänen avulla ajatusta siitä, että norsut voisivat tunnistaa ja puhutella toisiaan yksilöllisesti äänimerkkien avulla.

© Shutterstock

Viestinnän tallentaminen -

Kentällä he nauhoittivat satoja norsujen huutoja ja kirjasivat huolellisesti ylös, kuka huutaa, kenelle huuto näyttää olevan tarkoitettu ja mikä on kunkin ääntelyn konteksti. Äänitallenteet muutettiin sitten yksityiskohtaisiksi numeerisiksi tietokokonaisuuksiksi, jotka kuvastivat viestintämalleja.

© Shutterstock

Tekoäly -

Syötettyään lähes 500 tällaista norsunhuutoa koneoppimismalliin tutkijat testasivat, pystyykö se ennustamaan puhelun vastaanottajan äänimallin perusteella. Malli toimi paljon paremmin kuin sattuma. Se tarjosi vakuuttavia todisteita siitä, että norsut saattavat käyttää yksilöllisiä nimiä kommunikoidakseen sosiaalisissa verkostoissaan.

© Shutterstock

Tekoälyn yleistyminen eläinten viestinnässä -

Tämä norsun nimitutkimus on vain yksi esimerkki siitä miten tekoäly, erityisesti koneoppiminen, on alkanut avata eläinten viestinnän salaisuuksia tavoilla, jotka olivat aiemmin mahdottomia ihmistutkijoille.

© Shutterstock

Suuret kielimallit menevät lajien välille -

Jotkut tutkijat tutkivat nyt, voidaanko suuria kielimalleja (kuten chat-robottien käyttämiä) mukauttaa tulkitsemaan ja jopa osallistumaan lajirajat ylittävään viestintään.

© Shutterstock

Keskeiset menetelmät -

Eläinten viestintää tutkivat tutkijat käyttävät tyypillisesti erilaisia menetelmiä: eläinten ääntelyjen tallentaminen, käyttäytymisen tarkkailu ääntelyn aikana ja äänien toistaminen, jotta nähdään miten muut eläimet reagoivat niihin. Näistä menetelmistä jokaista voidaan tehostaa tekoälyn avulla.

© Shutterstock

Päällekkäiset ääntelyt -

Eläintallenteet ovat usein kaoottisia, koska monet eläimet ääntelevät niissä samanaikaisesti meluisassa ympäristössä. Tämä ”cocktailparty-ongelma” vaikeuttaa yksittäisten äänien eristämistä analysoitavaksi.

© Shutterstock

Ihmisen audiokaaoksen käsittely -

Vielä vähän aikaa sitten musiikkiin kehitettiin Deep Karaoke -malli, jossa laulu ja instrumentit äänitettiin sekä erikseen ja yhdessä. Tekoäly oppi erottelemaan niiden yksittäiset äänet, vaikka ne oli sekoitettu yhteen äänitteeseen. Tämä loi pohjan samanlaisten erottelujen tekemiselle eläinten äänien kanssa.

© Shutterstock

Tekniikoiden soveltaminen apinoihin -

Nyt tutkijat käyttävät samankaltaisia tekoälyalgoritmeja eristääkseen yksittäisiä ääniä apinaryhmien nauhoituksista, jolloin he voivat keskittyä yksittäiseen ääntelyyn silloinkin, kun monet eläimet ääntelevät yhtä aikaa.

© Shutterstock

Ihmisten dilemma -

Suuri osa eläinkommunikaatiosta perustuu tekoälymallien kouluttamiseen ihmisten merkitsemien tai koodaamien tietojen perusteella. Tätä menetelmää rajoittaa kuitenkin ihmisen tietämys, joka on epätäydellistä ja usein puolueellista, kun ihmiset yrittävät tulkita muiden kuin ihmisten käyttäytymistä.

© Shutterstock

Laaja vokalisoinnin tutkimus -

Vuonna 2016 tutkijaryhmä koulutti tekoälymallin 15 000 egyptiläisen hedelmälepakon kutsun perusteella, ja tekoäly pystyi määrittämään kutsun soittajan ja vastaanottajan lisäksi myös asiayhteyden ja siitä johtuvan käyttäytymisen. Tämä oli huikea saavutus!

© Shutterstock

Katvealueet -

Lepakkotutkimuksen onnistumisesta huolimatta tutkijat myönsivät, että tietojen manuaalinen merkitseminen tuotti rajallisia tuloksia. Ihmisiltä saattaa jäädä kuvioita kokonaan huomaamatta, koska ihmiset eivät vain yksinkertaisesti ole lepakoita. Inhimillinen näkökulmamme muokkaa sitä, mitä voimme havaita ja mitä emme.

© Shutterstock

Itseohjautuva oppiminen -

Ihmisen tekemän merkinnän rajoitusten voittamiseksi tutkijat ovat siirtyneet itseohjautuviin tekoälymalleihin (jollaisia käytetään luonnollisen kielen prosessoinnissa). Nämä tekoälymallit oppivat merkitsemättömästä datasta havaitsemalla omat mallinsa ja rakenteensa laajoista tietokokonaisuuksista.

© Shutterstock

Oppiminen ilman etikettejä -

ChatGPT:tä esimerkiksi koulutettiin kirjoihin, verkkosivustoihin ja sosiaaliseen mediaan ilman erityistä ihmisen ohjausta. Se oppi kielen säännöt löytämällä malleja ja suhteita siitä, miten sanoja käytetään monissa lähteissä.

© Getty Images

Kielen muoto -

Kielimallit toimivat oppimalla sanojen väliset tila- ja suuntasuhteet ja luovat ”muodon”, joka määrittelee miten samankaltaisia eri termit ovat keskenään.

© Shutterstock

Suhteiden havainnollistaminen -

Englannin kielessä sukua olevat sanat, kuten ”man” ja ”king”, ovat samankaltaisessa asemassa tässä kielimuodossa. Näiden tilajärjestelyjen ansiosta tekoälymallit pystyvät ymmärtämään asiayhteyden ja merkityksen myös ilman nimenomaista ohjeistusta.

© Shutterstock

Lajien välinen Rosettan kivi -

Tämä muodon yhteensovittamista koskeva löytö antaa tutkijoille toivoa siitä, että vastaavalla menetelmällä voitaisiin kääntää eläinten kieliä ilman ihmisen välittäjää, mikä tarjoaa mahdollisen reitin kohti todellista Rosettan kiveä lajien väliselle vuoropuhelulle.

© Shutterstock

Eläinten puheen moniaistinen monimutkaisuus -

Eläinten viestintä ei kuitenkaan ole vain akustista. Monet lajit, kuten norsut ja delfiinit, käyttävät kosketusta, visuaalisia keinoja tai värähtelyä. Tämä tekee niiden viestinnän purkamisesta entistäkin monimutkaisempaa.

© Shutterstock

Kääntäminen -

Teoriassa tutkijat voisivat käyttää tekoälyä yhdistämään eläinten ääniä ihmisen sanoihin tai ajatuksiin, aivan kuten jotkut mallit voivat luoda kuvia tekstistä. Jos tämä onnistuu, voimme ehkä ”kääntää” eläinten viestinnän ymmärrettävään muotoon.

© Shutterstock

Yhteisen kognitiivisen perustan löytäminen -

Tutkijat toivovat voivansa ymmärtää paremmin, mitä yhteisiä kognitiivisia kykyjä meillä on, kun he selvittävät missä ihmisten ja eläinten viestintäjärjestelmät ovat päällekkäisiä. Tämä voisi mahdollisesti paljastaa syvempiä yhtäläisyyksiä ihmisten ja muiden älykkäiden, tuntevien olentojen välillä.

© Shutterstock

Validointi -

Vaikka tekoäly onnistuisikin tulkitsemaan eläinten kieltä, sen tarkkuus on vielä varmistettava. Tämä vaihe edellyttää ihmisen arviointia, mikä voi osoittautua vaikeaksi, kun tulkitaan täysin vieraita ajattelu- ja ilmaisumuotoja.

© Shutterstock

Eläinten kielitieteen tietovaje -

Luotettavien mallien rakentaminen eläinten viestinnästä vaatii valtavia määriä tietoa. Valitettavasti nykyiset eläinten ääniä koskevat tietokannat ovat pieniä ja rajallisia, mikä on suuri haaste kehittyneiden tekoälymallien kouluttamiselle.

© Shutterstock

Ruohonjuuritason tiedonkeruu -

Ratkaistaakseen tämän ongelman tutkijat ympäri maailmaa ovat käynnistämässä suuria tiedonkeruukampanjoita, joissa käytetään ääni-, video- ja paikkatunnisteita eläinten käyttäytymisen seuraamiseksi reaaliajassa. Tutkijoiden tavoitteenaan on luoda tarvittavat tietokokonaisuudet, joiden avulla he voivat tehdä kehittynyttä tekoälytutkimusta eläinten viestinnästä.

© Shutterstock

Pitkän aikavälin läpimurrot -

Vaikka täysi lajien välinen keskustelu ei ehkä olekaan heti mahdollista, tutkijat uskovat, että osittaisetkin läpimurrot voivat syventää empatiaamme, auttaa suojelutoimia ja muokata ajattelutapaamme eläinten älykkyydestä ja tunteista.

© Shutterstock

Roolimme muuttuminen -

Kehittyvä tiede viittaa siihen, että ihmiset eivät ole ainoat tuntevat viestijät maapallolla. Jaamme planeetan olentojen kanssa, jotka ajattelevat, tuntevat ja mahdollisesti jopa kertovat tarinoita. Monet tieteilijät ovat jo kehottaneet miettimään rooliamme luonnossa dramaattisesti uudelleen.

© Shutterstock

Ymmärtämisen voima -

Kun avaamme muiden lajien viestintää, meidän on toimittava eettisesti. Niiden ymmärtäminen ei ole vain tieteellinen virstanpylväs, vaan siihen liittyy moraalinen velvollisuus kohdella niitä kunnioittavasti, arvokkaasti ja syvemmällä sukulaisuuden tunteella.

© Shutterstock

Tuntematon tulevaisuus -

Riippumatta siitä, ”puhummeko” koskaan eläinten kanssa sanan omassa merkityksessämme, matka itsessään voi muuttaa tapamme huolehtia maailmasta. Jokainen läpimurto voi edistää sellaisten lajien suojelua, joita ennen pidimme äänettöminä, ja ehkä ihmiskunnalle koituu siitä parempi.

Lähteet: (Vox) (Scientific American) (Nature)

© Shutterstock