断路器的代码:利用人工智能的力量理解动物说

国际集团的专家认为,应对长期挑战的解码鲸鱼的通信系统,乌鸦,蝙蝠,和其他动物正在触手可及,惊人的人工智能(AI)的研究进展。

发表的一篇文章中科学今天(7月14日星期五),由基督教Rutz教授领导的学院的生物学圣安德鲁斯大学,作者解释如何先进的机器学习工具可以提供变革洞察隐藏生活的动物,对他们的保护有着重要的意义。

了解动物的前景对彼此说,或甚至发起对话与另一个物种,发射了数千年来人类的想象力。但由于没有罗塞塔石碑翻译动物的通信信号,其意义必须破译通过仔细观察和实验。尽管过去几十年研究进展良好,收集和分析数据是一项非常具有挑战性的任务。例如,鸟类注释的录音电话,鲸鱼歌曲或灵长类动物手势很耗时间,甚至有经验的生物学家通常难以区分看似相似的信号类型。

专家Rutz动物行为和小型野生动物跟踪装置的使用,说:“机器学习的出现创造了令人兴奋的机遇与宏大的研究取得进展了解其他动物的挑战。但也有正面必须解决的重大风险。”

机器学习算法有效功能强大的模式探测器和内容生成器。这样,他们已经彻底改变了应用程序依赖于处理人类语言进行口头和书面交流,说明了互动聊天机器人。现在这些工具研究人员正在利用识别和分类动物的信号从音频和视频记录,并进行实验,阐明信号函数(例如,通过播放特定的调用和观察动物的反应)。

问题在于,机器学习方法需要大量的数据。例如,流行的聊天GPT-3语言模型训练使用数以千亿计的“令牌”,大致相当于的话。

“这是相当于二百万多本书查尔斯·达尔文的的长度在《物种起源》达米安布拉西博士解释说:“作者是科学家的语言哈佛大学。“我们需要创造性的解决方案为收集数据为野生动物。”

主要目前正在努力收集适合至少一些物种的数据集。项目CETI星(鲸类的翻译活动),例如,研究抹香鲸的交际行为。项目的人工智能,合著者教授迈克尔·布罗斯特,谁是DeepMind AI教授牛津大学,解释道:“我们用温柔、bioinspired whale-mounted标签,水下机器人,和各种各样的其他方法映射这些动物的全部丰富性交际行为。”

文章的作者认为,理解沟通上下文是取得进展的关键。“如果我们想破译动物对话,我们需要知道谁与谁,和在什么环境和社会条件,”合著者Sonja凡尔纳教授说,蝙蝠的口头沟通专家,拥有联合圣安德鲁斯大学和从属关系马克斯普朗克心理。“机器学习可以帮助我们发现信号使用,甚至动物的信号是什么意思,如果我们把这些方法与精心设计的实验。”

合作者Aza Raskin和凯瑟琳Zacarian的共同创始人地球物种项目(ESP),研究了通信系统的各种各样的动物,尤其兴奋的长期效益研究。“正如我们扩大我们的理解其他物种的交际行为,我们可以用这些知识来改善动物福利在人工环境中,设计更有效的保护策略,“Zacarian指出。“最终,我们希望发起一个文化转变推动更多地尊重我们的许多物种分享地球。”

ESP与Rutz合作和他的同事们在研究调查极度濒危的声乐曲目夏威夷乌鸦。机器学习可以发声的详细比较最后幸存的人,都在保护育种中心由举行圣地亚哥动物园野生动物联盟历史基线记录。“失去的调用可能重新引入,”拉斯金表示。“文化重建是一个深刻的美丽的这项研究的好处的例子。”

在未来,甚至可以“听”在整个动物社会的福祉。bet188真人“如果我们能确定通信信号与痛苦相关联或回避,被动声监测系统可以用来窃听“快乐”或“不快乐”的动物是如何在景观层面,“Rutz说。这将提供一个强大的快速评估工具进行生物多样性调查和保护工作。

但作者认为未来重大挑战,包括严重的伦理问题,如在什么情况下启动与野生动物的对话可能是可以接受的。“这项研究深远的保护和福利的承诺,但我们必须尽快走到一起来讨论其潜在的风险,”Rutz警告说。

参考:Rutz C,布罗斯特M,拉斯金,凡尔纳SC, Zacarian K,布拉西DE。使用机器学习来解码动物交流。科学。2023,381 (6654):152 - 155。doi:10.1126 / science.adg7314

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