Forskere brugte AI til at opdage, at afrikanske elefanter bruger unikke vokaliseringer, der ligner navne, til at kalde på og identificere specifikke medlemmer af deres flok.
Den undersøgelseDen nye undersøgelse, som er offentliggjort i tidsskriftet Nature Ecology and Evolution, viser, at elefanter besidder komplekse kommunikationsevner, som man tidligere troede var forbeholdt mennesker og nogle få andre arter.
Det fælles forskerhold, der består af eksperter fra Colorado State University (CSU), Red elefanterneog ElephantVoicesbrugte maskinlæringsteknikker (ML) til at analysere elefantopkald optaget over fire år i Kenya.
Ved at træne deres AI-model på disse vokaliseringer bekræftede forskerne, at kaldene indeholdt forskellige komponenter, der fungerede som navne på individuelle elefanter.
Her er, hvordan undersøgelsen fungerede i fire trin:
- Forskerne indsamlede ca. 470 elefantkald fra 101 unikke kaldere og 117 modtagere i Samburu National Reserve og Amboseli National Park.
- Der blev udviklet maskinlæringsalgoritmer til at opdage subtile forskelle i kaldstrukturen og identificere den tilsigtede modtager baseret på akustiske træk alene.
- Når de optagede kald blev afspillet, udviste elefanterne stærke positive reaktioner på kald, der var specifikt rettet mod dem, mens de reagerede mindre på kald, der var beregnet til andre.
- Undersøgelsen strakte sig over fire år, herunder 14 måneders intensivt feltarbejde i Kenya, hvor forskerne fulgte elefanterne i køretøjer og optog deres lyde.
CSU-forskere har kaldt elefanter ved deres navne, og elefanterne har kaldt tilbage 🐘.
Et banebrydende studie fra @WarnerCollege , @ste_kenya og @elephantvoices afslørede, at vilde afrikanske elefanter tiltaler hinanden med navnelignende kald, en sjælden evne blandt ikke-menneskelige dyr. pic.twitter.com/lMhmI0TBKs
- Colorado State University (@ColoradoStateU) 11. juni 2024
Hovedforfatter Michael Pardo forklaret en af undersøgelsens mest spændende opdagelser"Delfiner og papegøjer kalder hinanden ved 'navn' ved at efterligne modtagerens signaturkald. Derimod tyder vores data på, at elefanter ikke er afhængige af at efterligne modtagerens kald for at tiltale hinanden, hvilket er mere lig den måde, menneskelige navne fungerer på."
I menneskelig kommunikation bruger vi vilkårlige ord (navne) til at referere til specifikke personer. Disse navne lyder ikke nødvendigvis som den person, de refererer til, eller beskriver deres egenskaber.
For eksempel lyder navnet "John" ikke i sig selv som personen John eller beskriver hans udseende. I stedet er det en vilkårlig betegnelse, som vi er blevet enige om at bruge til at referere til det specifikke individ. Det er en usædvanlig adfærd, som vi tager for givet.
På samme måde som mennesker kommunikerer ved hjælp af navne, tyder denne undersøgelse på, at elefanter bruger forskellige vokaliseringer som "navne" for specifikke flokmedlemmer.
Det afgørende er, at disse vokaliseringer ikke ser ud til at være efterligninger af lydene fra den person, der tales til, hvilket adskiller sig fra, hvordan delfiner, papegøjer og andre højt intelligente dyr kommunikerer.
Hvorfor elefanters og menneskers kommunikation ligner hinanden
George Wittemyer, professor på CSU, beskrevet i et blogindlæg fra Colorado State University hvordan dette studie illustrerer elefanters evne til abstrakt tænkning og kommunikation.
"Det er sandsynligvis et tilfælde, hvor vi har lignende pres, hovedsageligt fra komplekse sociale interaktioner. Det er en af de spændende ting ved denne undersøgelse; den giver os en vis indsigt i mulige årsager til, at vi har udviklet disse evner."
Mennesker har mere til fælles med fjerne arter, end videnskaben engang troede. Det er en debat, der går århundreder tilbage.
Da Charles Darwin fremsatte sin evolutionsteori, afviste kritikere på det kraftigste hans sammenligninger mellem 'menneske og dyr'.
Darwins kritikere kritiserede ideen om 'fælles afstamning' og hævdede, at mennesker og dyr ikke havde meget til fælles og udviklede sig forskelligt. Især sproget blev anset for at være meget specielt for mennesker.
Friederich Max Müller, professor i lingvistik ved Oxford University, sagde engang protesterede som bekendt: "Sproget er den Rubicon, der skiller mennesket fra dyret, og intet dyr vil nogensinde krydse den ... sprogvidenskaben vil endnu gøre det muligt for os at modstå darwinisternes ekstreme teorier og trække en hård og fast linje mellem mennesket og dyret."
I modsætning til Müller og Darwins andre kritikere har vi nu stærke beviser for, at menneskers og dyrs kommunikation hos nogle arter ligner hinanden på måder, der ikke blot er tilfældige.
I stedet har mennesker og andre dyr sandsynligvis udviklet komplekse, men lignende former for avanceret kommunikation på grund af deres adaptive værdi i forhold til at navigere i sociale interaktioner og forbedre overlevelsen.
Når vi fortsætter med at udforske dyrenes kommunikative evner, vil vi måske finde endnu flere beviser, der udvisker de engang så tydelige grænser mellem menneskers og dyrs kommunikation og kaster lys over vores fælles evolutionære historie.
De praktiske konsekvenser af kommunikation mellem elefanter og mennesker
Konsekvenserne af denne undersøgelse er både praktiske og videnskabeligt spændende.
Da elefanter står over for stigende trusler fra krybskytteri og tab af levesteder, kan indsigt i deres komplekse sociale liv og kognitive evner forbedre bevaringsmålene.
Wittemyer foreslog, at evnen til at kommunikere med elefanter endda kunne være med til at forhindre konflikter mellem mennesker og elefanter.
"Det er svært at leve med elefanter, når man prøver at dele et landskab, og de spiser afgrøder," siger han. "Jeg vil gerne kunne advare dem: 'Kom ikke her. Du bliver dræbt, hvis du kommer her."
Mens denne undersøgelse repræsenterer et massivt gennembrud i forståelsen af elefanters kognition og kommunikation, erkendte forskerne, at der er brug for meget mere data for at isolere de specifikke navne i kaldene og undersøge, om elefanter også navngiver andre elementer i deres miljø, såsom mad, vand og steder.
Det er et spændende indblik i et ikke-menneskeligt sprog, som vi ved eksisterer, men som vi ikke har haft mulighed for at forstå før for nylig.
Potentialet i kunstig intelligens til afkodning af dyrekommunikation
Anvendelse af AI til at afkode dyrekommunikation har været et voksende interesseområde blandt forskere.
Forud for dette elefantstudie har adskillige initiativer udforsket potentialet i kunstig intelligens til at forstå forskellige arters vokalisering og adfærd:
- Forskerne udviklede en algoritme der analyserer grynt fra grise for at afgøre, om dyret oplever positive eller negative følelser.
- DeepSqueak-algoritmen vurderer gnavernes stressniveau ud fra deres ultralydsskrig.
- Projekt CETI (Cetacean Translation Initiative) har til formål at bruge maskinlæring til at afkode kaskelothvalers kommunikation. Forskere havde for nylig en 20 minutters 'samtale' med en hval gennem optagelser.
Men kun få projekter inden for dette område er så ambitiøse som den Earth Species Project (ESP) til kommunikation mellem mennesker og dyr.
ESP håber at kunne afsløre hemmelighederne bag ikke-menneskelige sprog og i sidste ende kommunikere direkte med dyr ved hjælp af AI-grænseflader som ChatGPT.
Mange er skeptiske over for, at AI alene kan løse kompleksiteten i dyrs kommunikation, men den hurtige acceleration af AI-teknologi og dette nylige elefantstudie øger ESP's udsigter.
ESP ønsker at skabe et omfattende kort over dyrs kommunikation ved at adskille overlappende dyrelyde, generere nye kald for at fremkalde reaktioner og automatisk katalogisere arternes vokale repertoire, blandt andre projekter.
I 2023 blev projektet støttet af en bevilling på $1,2 millioner fra den Seattle-baserede Paul G. Allen Family Foundation, der havde til hensigt at støtte ESP's udvikling af multimodale AI-modeller.
De potentielle anvendelser af ESP's forskning er enorme, lige fra at hjælpe med at bevare truede arter til at uddybe vores forståelse af dyrs kognition og sociale strukturer.
Som Wittemyer forklarede, kan afkodning af elefanters kommunikation for eksempel hjælpe naturfredningsfolk med at få dem væk fra landbrugsjord.
På samme måde kan forståelse af hvalernes kald hjælpe med at forhindre skibskollisioner osv.
Etiske betænkeligheder ved kommunikation mellem AI og dyr
På trods af mulighederne rejser brugen af AI til at kommunikere med dyr nogle banebrydende etiske spørgsmål.
Når alt kommer til alt, har mennesker, ligesom andre dyr, udviklet deres egne distinkte kommunikationssystemer.
Der er et vist sammenfald - du kan måske se, hvad din hund eller kat vil have ud fra dens lyde eller ansigtsudtryk - men dyr kan ikke kommunikere universelt. Faktisk kan selv nært beslægtede arter udvise ekstremt differentieret kommunikativ adfærd.
Faktisk er der nok en grund til, at dyr ikke kan kommunikere frit på tværs af arter. I hvert fald ikke ud over alarmkald og andre mere basale former for kommunikation. Dyr har en økologisk niche, og grænser på tværs af dyreriget eksisterer for at bevare stabilitet og orden.
Hver art har udviklet sig til at opfatte og interagere med verden på en unik måde, og deres kommunikationssystemer er finjusteret til deres specifikke behov og miljøer.
AI kan gennemtrænge de biologiske grænser, og konsekvenserne er uforudsigelige. A 2022 papir udgivet i tidsskriftet AI Ethics fremhævede behovet for, at AI-udviklere og forskere identificerer og forhindrer potentiel skade på dyr, og understregede samfundets ansvar for at sikre en etisk anvendelse af AI-teknologier.
Vi må overveje, om vi mennesker har ret til at bryde denne kommunikative kløft?
Hvad nu, hvis vi ikke fortolker dyrene korrekt, eller hvis de ikke fortolker os?
Hvordan kan vi kvantificere potentiel psykologisk skade eller forstyrrelse af dyrs naturlige funktioner?
Der er ingen nemme svar.
Det kan være ekstremt risikabelt at bryde millioner af års evolution ved at bruge AI til at kommunikere med dyr, ligesom det er tilfældet med genredigering og andre teknologier, der ændrer selve biologiens struktur.
Men som dette elefantstudie viser, er der ægte, overbevisende fordele ved at bruge AI til at kommunikere med dyr eller i det mindste forstå dem bedre af hensyn til deres sikkerhed.
At opnå endnu dybere kommunikation med dyr føles kun et stenkast væk.
