研究人员在一些灵长类、鲸类和鸟类身上发现了与人类语言相似的特征和规律。随着人工智能(AI)被引入动物声音分析,研究人员开始设想:或许有一天,人们真的能听懂动物在说什么。
创建鲸语“字母表”
过去,研究人员往往依靠漫长的野外观察和人工标注,逐一记录动物的声音特征。而如今,AI的加入让这一切发生了质变。它能在短时间内分析上百万小时的录音,从噪声中识别出不同声纹、节奏和语境之间的微妙变化。
为了获取足够的“语料”,研究人员正在全球海域收集海量数据。水面上,无人机拍摄鲸群活动;水下,水听器记录鲸鱼发出的咔嗒声。有的固定在漂浮的监听站上,有的由科研船拖曳,还有的装载在可追随鲸群移动的水下滑翔器中。最清晰的声音,来自直接吸附在鲸体表面的传感标签,它们不仅记录声音,还同步记录心率、体温、深度和姿态数据。
2024年,美国麻省理工学院计算机科学家丹妮埃拉·鲁斯团队基于这些数据,提出了首个“抹香鲸字母表”。研究发现,“鲸语”的意义并不只体现在节奏与停顿的差异上,细微的时间变化,或在熟悉的声型中加入新的声段,都可能传递不同的信息。
分析鸟类鸣唱规律
研究人员表示,AI工具尤其适用于那些鸣叫变化不大且研究者已收集大量录音的鸟类。例如,山雀的叫声每次听起来几乎相同,但AI可轻松识别、分类并分析其发声规律。
日本科学家开发了一款模型FinchGPT,可分析白文鸟的鸣唱规律。该模型学习了3只鸟共3.2万首“歌”,每个短音型被转为一个“字母”,用于预测下一个音型,从而掌握鸟鸣的序列模式。
此外,AI还被用于监测稀有鸟类的存在。
挑战跨物种“对话”
美国“地球物种计划”研究员大卫·罗宾逊说,该计划正利用机器学习算法建立跨物种的“语音模型库”,尝试在不同动物群体之间寻找共通的表达结构。研究人员希望,AI不仅能帮助人类破译动物语言,还能重建动物间的“对话图谱”。
生成动物叫声本身并不困难,但让这些声音“有意义”,仍是科学界面临的最大挑战。研究人员也警告,理解并不等于翻译。即使算法能还原声波模式,人们也未必真正理解动物的“语义”。同时,与动物“对话”存在生态与伦理风险。例如,向座头鲸播放人造歌声,可能改变它们的社交和求偶模式,并通过文化传递影响后代。
(中国科技网 10.14 张佳欣)

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