Jak AI společnosti Google odhaluje tajemství komunikace s delfíny

Delfíni jsou známí svou inteligencí, komplexním sociálním chováním a složitými komunikačními systémy. Už léta vědce a milovníky zvířat fascinuje myšlenka, zda delfíni ovládají jazyk podobný tomu lidskému. Umělá inteligence (AI) v posledních letech otevřela vzrušující nové možnosti pro zkoumání této otázky. Jedním z nejinovativnějších vývojů v této oblasti je spolupráce mezi Googlem a společností Wild Dolphin Project (WDP) vytvořit DolphinGemma, model umělé inteligence určený k analýze vokalizací delfínů. Tento průlom by mohl nejen pomoci dekódovat delfíní komunikaci, ale také potenciálně připravit cestu pro obousměrnou interakci s těmito pozoruhodnými tvory.

Role umělé inteligence v porozumění zvukům delfínů

Delfíni komunikují pomocí kombinace kliknutí, pískání a pohybů těla. Tyto zvuky se liší frekvencí a intenzitou, což může signalizovat různé zprávy v závislosti na sociálním kontextu, jako je hledání potravy, páření nebo interakce s ostatními. Navzdory letům studia se ukázalo, že pochopení celého rozsahu těchto signálů je náročné. Tradiční metody pozorování a analýzy se potýkají s obrovským množstvím dat generovaných vokalizacemi delfínů, což ztěžuje získávání poznatků.

Umělá inteligence pomáhá překonat tento problém pomocí algoritmů strojového učení a zpracování přirozeného jazyka (NLP) k analýze velkých objemů zvukových dat delfínů. Tyto modely dokážou identifikovat vzorce a souvislosti ve vokalizacích, které jsou mimo možnosti lidského ucha. Umělá inteligence dokáže rozlišovat mezi různými typy zvuků delfínů, klasifikovat je na základě charakteristik a spojovat určité zvuky s konkrétním chováním nebo emocionálními stavy. Výzkumníci si například všimli, že se zdá, že určité pískání souvisí se sociálními interakcemi, zatímco kliknutí jsou obvykle spojena s navigací nebo echolokací.

I když má umělá inteligence velký potenciál při dekódování zvuků delfínů, shromažďování a zpracování obrovského množství dat z lusků delfínů a trénování modelů umělé inteligence na tak velkém souboru dat zůstávají významnými výzvami. K řešení těchto problémů vyvinuly Google a WDP DolphinGemma, model umělé inteligence navržený speciálně pro analýzu komunikace delfínů. Model je trénován na rozsáhlých souborech dat a dokáže detekovat složité vzorce ve vokalizacích delfínů.

Pochopení DolphinGemma

DolphinGemma je postavena na Gemma od Googlu, open-source generativní modely umělé inteligence s přibližně 400 miliony parametrů. DolphinGemma je navržena tak, aby se naučila strukturu vokalizací delfínů a vytvořila nové zvukové sekvence podobné delfínům. Tento model, vyvinutý ve spolupráci s WDP a Georgia Tech, využívá datovou sadu vokalizací delfínů skvrnitých, které byly shromažďovány od roku 1985. Model využívá SoundStream společnosti Google technologie pro tokenizaci těchto zvuků, což umožňuje předvídat další zvuk v sekvenci. Podobně jako jazykové modely generují text, DolphinGemma předpovídá zvuky, které mohou delfíni vydávat, což jí pomáhá identifikovat vzory, které by mohly reprezentovat gramatiku nebo syntaxi v delfíní komunikaci.

Tento model může dokonce generovat nové zvuky podobné delfínům, podobně jako prediktivní text navrhuje další slovo ve větě. Tato schopnost by mohla pomoci identifikovat pravidla, jimiž se řídí komunikace delfínů, a poskytnout náhled na pochopení toho, zda jejich vokalizace tvoří strukturovaný jazyk.

DolphinGemma v akci

To, co dělá DolphinGemma obzvláště efektivní, je jeho schopnost běžet na zařízeních, jako jsou telefony Google Pixel, v reálném čase. Díky své lehké architektuře může model fungovat bez potřeby drahého specializovaného vybavení. Výzkumníci mohou nahrávat zvuky delfínů přímo do svých telefonů a okamžitě je analyzovat pomocí DolphinGemma. Díky tomu je technologie dostupnější a pomáhá snižovat náklady na výzkum.

DolphinGemma je navíc integrována do CHAT (Cetacean Hearing Augmentation Telemetry) systém, který umožňuje výzkumníkům hrát syntetické zvuky podobné delfínům a pozorovat reakce. To by mohlo vést k rozvoji sdílené slovní zásoby umožněním obousměrné komunikace mezi delfíny a lidmi.

Širší důsledky a plán společnosti Google do budoucna

Rozvoj DolphinGemma je významný nejen pro pochopení delfíní komunikace, ale také pro pokrok ve studiu poznávání a komunikace zvířat. Dekódováním vokalizací delfínů mohou výzkumníci získat hlubší pohled na sociální struktury delfínů, priority a myšlenkové procesy. To by mohlo nejen zlepšit úsilí o ochranu tím, že pochopíme potřeby a obavy delfínů, ale má to také potenciál rozšířit naše znalosti o inteligenci a vědomí zvířat.

DolphinGemma je součástí širšího hnutí využívajícího umělou inteligenci ke zkoumání zvířecí komunikace, přičemž podobné snahy probíhají u druhů, jako jsou vrány, velryby a surikaty. Google plánuje uvolnit DolphinGemma jako otevřený model pro výzkumnou komunitu v létě 2025 s cílem rozšířit jeho aplikaci na další druhy kytovců, jako jsou delfíni skákaví nebo delfíni, pomocí dalšího jemného doladění. Tento open-source přístup podpoří globální spolupráci ve výzkumu komunikace se zvířaty. Google také plánuje testovat model v terénu během nadcházející sezóny, což by mohlo dále rozšířit naše chápání delfínů skvrnitých.

Výzvy a vědecká skepse

Navzdory svému potenciálu čelí DolphinGemma také několika výzvám. Nahrávky oceánu jsou často ovlivněny hlukem v pozadí, což ztěžuje analýzu zvuku. Thad Starner z Georgia Tech, výzkumník zapojený do tohoto projektu, poukazuje na to, že velká část dat zahrnuje okolní zvuky oceánu, což vyžaduje pokročilé techniky filtrování. Někteří vědci se také ptají, zda lze delfíní komunikaci skutečně považovat za jazyk. Například Arik Kershenbaum, zoolog, to naznačujeNa rozdíl od složité povahy lidského jazyka mohou být delfíní vokalizace jednodušším systémem signálů. Thea Taylor, ředitelka Projekt Dolphin v Sussexu, vyvolává obavy z rizika neúmyslného trénování delfínů na napodobování zvuků. Tyto perspektivy zdůrazňují potřebu pečlivého ověřování a pečlivé interpretace poznatků generovaných umělou inteligencí.

Bottom Line

Výzkum AI společnosti Google v oblasti komunikace delfínů je průkopnickým úsilím, které nás přibližuje k pochopení složitých způsobů, jak delfíni interagují mezi sebou navzájem a se svým prostředím. Prostřednictvím umělé inteligence vědci odhalují skryté vzory ve zvucích delfínů a nabízejí nové poznatky o jejich komunikačních systémech. I když problémy přetrvávají, dosažený pokrok zdůrazňuje potenciál AI ve studiích chování zvířat. Jak se tento výzkum vyvíjí, mohl by otevřít dveře novým příležitostem v ochraně přírody, studiích poznávání zvířat a interakci mezi lidmi a zvířaty.