هوش مصنوعی راه ارتباط با نهنگ‌ها و حیوانات را هموار کرد

<p dir="rtl"در ماه می سال ۲۰۲۰، پراتیوشا شارما و تیم تحقیقاتی او در موسسه فناوری ماساچوست (ام‌آی‌تی) تجزیه‌وتحلیل دقیق داده‌های صوتی نهنگ‌های عنبر را آغاز کردند که در طول یک دهه جمع‌آوری شده بود.

<p dir="rtl"این پروژه با نام CETI (مخفف Cetacean Translation Initiative) هدف دارد تا ارتباطات نهنگ‌ها را ترجمه کند و درک کند که این موجودات چه می‌گویند. اعضای تیم از الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای سازماندهی سرنخ‌های شنیداری و کشف الگوهای جدید استفاده می‌کنند.

<h2 dir="rtl"اهداف برنامه CETI

<p dir="rtl"محققان امیدوارند با درک آنچه در ذهن نهنگ‌ها و دیگر حیوانات می‌گذرد، گام‌های موثرتری برای حفاظت از آن‌ها بردارند. سابقه‌ای مشابه در دهه ۱۹۶۰ وجود داشت؛ وقتی محققان فهمیدند نهنگ‌های گوژپشت برای یکدیگر آواز می‌خوانند، کمپین نجات نهنگ‌ها و قانون حفاظت از پستانداران دریایی به تصویب رسید و جمعیت این نهنگ‌ها رو به بهبود گذاشت.

<p dir="rtl"پروژه CETI هفت سال پیش در مؤسسه رادکلیف دانشگاه هاروارد آغاز شد. دیوید گروبر، زیست‌شناس دریایی و کاوشگر نشنال جئوگرافیک، هنگام گوش دادن به صدای ضبط‌شده نهنگ‌های عنبر، شفی گلدواسر، دانشمند کامپیوتر، را به همکاری وا داشت. آن‌ها رویکرد یادگیری ماشین را که برای ترجمه زبان انسان کارآمد بود، بر روی صداهای نهنگ‌ها پیاده‌سازی کردند.

<p dir="rtl"گروبر بیان می‌کند هر صدای نهنگ تقریبا همانند یک کد باینری (صفر و یک) است که برای مدل‌های هوش مصنوعی به‌راحتی قابل‌تجزیه و تحلیل می‌باشد. با همکاری شین گرو، کاوشگر دیگری از نشنال جئوگرافیک که ۱۳ سال مطالعه نهنگ‌های عنبر را به خود اختصاص داده بود، مدلی طراحی شد که می‌توانست نحوه برقراری ارتباط نهنگ‌ها را با دقت ۹۹ درصد پیش‌بینی کند.

<p dir="rtl"تا سال ۲۰۲۰، تیم ۲۰ نفره شامل متخصصان یادگیری ماشین، زیست‌شناسان دریایی، رمزنگاران و یک زبان‌شناس، هزاران کد صوتی را از هزاران ساعت ضبط کشف و دسته‌بندی کردند. شارما که در ترم دوم علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی تحصیل می‌کرد، داده‌های صوتی را به تجسمی مشابه نت‌های موسیقی ارکستر تبدیل کرد که تفاوت‌های ظریف در آهنگ هر کدا (واحد صوتی نهنگ) را آشکار می‌ساخت.

<p dir="rtl"محققان با الهام از موسیقی کلاسیک، این تغییرات ظریف در ریتم و تمپو را روباتو نامیدند. در برخی موارد نهنگ‌ها صدای اضافی به انتهای کدا می‌افزودند که محققان آن را معنادار ارزیابی کردند. این الگوها شباهت به واج‌ها و کلمات زبان انسان داشت و احتمال وجود یک زبان پیچیده را تقویت کرد.

<h2 dir="rtl"فناوری برای بهبود کیفیت زندگی گاوها

<p dir="rtl"این تلاش‌ها به نهنگ‌ها محدود نیست. سورش نیتیراجان، استاد علوم کامپیوتر و کشاورزی، بر روی نظارت زمان واقعی بر رفتار گاوها در مزارع تجاری کار می‌کند. او با استفاده از حسگرهای زیستی و فیلم‌های صوتی و تصویری، داده‌هایی شامل دمای بدن، سطح کورتیزول، هورمون‌ها و ضربان قلب را جمع‌آوری و با مدل‌های یادگیری عمیق تحلیل می‌کند تا احساسات حیوانات را تشخیص دهد.

<p dir="rtl"نیتیراجان معتقد است رفاه حیوانات حتی در مزارع صنعتی هم از اهمیت بالایی برخوردار است. شناسایی زودهنگام بیماری هم از رنج حیوان و هم از ضررهای مالی جلوگیری می‌کند. تحقیقات نشان می‌دهد حیوان شادتر، حیوان مولدتری است. وقتی زیستگاه جوجه‌ها تمیزتر باشد، صدای ناراحتی کمتر تشکیل می‌شود زیرا راحت‌تر نفس می‌کشند.

<h2 dir="rtl"تحقیقات در آمریکای جنوبی

<p dir="rtl"یورگ مولر، سرپرست حفاظت از پارک ملی جنگلی باواریا (قدیمی‌ترین پارک ملی آلمان)، تحقیقاتش را در اکوادور انجام می‌دهد. او با استفاده از بیوآکوستیک و هوش مصنوعی، تنوع زیستی در جنگل چوکو را در منطقه‌ای به وسعت ۵۰۰۰۰ هکتار نظارت می‌کند. دستگاه‌های ضبط در ده‌ها مکان برای دو هفته متوالی نزدیک به ۲۰۰۰ ساعت منظره صوتی جمع‌آوری کردند.

<p dir="rtl"پرندگان بهترین شاخص‌های سلامت اکوسیستم استوایی هستند. مولر با اجرای مدل هوش مصنوعی روی داده‌های صوتی، بیش از ۳۰۰ گونه پرنده را ثبت کرد. نتایج نشان داد هوش مصنوعی می‌تواند به‌اندازه متخصصان انسانی مؤثر باشد و دانشمندان را در نظارت بر پیشرفت بازیابی جنگل یاری کند. پیش‌بینی می‌شود نزدیک به ۵۵ سال طول بکشد تا جنگل‌های بارانی پس از پاک‌سازی برای کشاورزی، تنوع زیستی بومی خود را بازیابی کنند.

<h2 dir="rtl"تلاش برای ترجمه اصوات حیوانات

<p dir="rtl"پروژه CETI در حال حاضر در مرحله جمع‌آوری اطلاعات قرار دارد. محققان می‌دانند نهنگ‌ها چه زمانی صدا می‌دهند، اما معنای آن‌ها ناشناخته است. گروبر می‌گوید: ما همانند بچه نهنگ‌هایی هستیم که تازه آغاز به یادگیری کرده‌اند. زبان نهنگ‌ها اگرچه شباهت‌هایی با زبان انسان دارد، اما ساختار متفاوتی دارد زیرا نیازهای اکولوژیکی و تکاملی متفاوتی دارند.

<p dir="rtl"شارما امیدوار است روزی بفهمد چگونه زبان از مادر به گوساله منتقل می‌شود. نهنگ‌ها زبان را در جامعه می‌آموزند، نه به صورت ذاتی. سوالاتی درباره وجود صداهای مشابه نام‌ها و امکان ارجاع به نهنگ‌های غایب همچنان باز است. گروبر آرزو دارد این بینش‌ها به بهبود زندگی نهنگ‌های عنبر منجر شود و شاید روزی پلتفرمی برای ارتباط با موجودات دیگر فراهم آید.