Wetenschappers gebruikten AI om te ontdekken dat Afrikaanse olifanten unieke vocalisaties gebruiken, vergelijkbaar met namen, om specifieke leden van hun kudde op te roepen en te identificeren.
De onderzoekgepubliceerd in het tijdschrift Nature Ecology and Evolution, levert het bewijs dat olifanten complexe communicatievaardigheden bezitten waarvan eerder werd gedacht dat ze exclusief waren voor mensen en enkele andere diersoorten.
Het gezamenlijke onderzoeksteam, bestaande uit experts van de Colorado State University (CSU), Red de olifantenen ElephantVoicesheeft machine learning (ML) technieken gebruikt om gesprekken van olifanten te analyseren die gedurende vier jaar in Kenia zijn opgenomen.
Door hun AI-model te trainen op deze vocalisaties, bevestigden de wetenschappers dat de oproepen verschillende componenten bevatten die functioneerden als namen voor individuele olifanten.
Hier wordt uitgelegd hoe het onderzoek in vier stappen verliep:
- Onderzoekers verzamelden ongeveer 470 olifantengeluiden van 101 unieke bellers en 117 ontvangers in Samburu National Reserve en Amboseli National Park.
- Er werden algoritmen voor machinaal leren ontwikkeld om subtiele verschillen in de oproepstructuur te detecteren en de beoogde ontvanger te identificeren op basis van akoestische kenmerken alleen.
- Toen de opgenomen oproepen werden afgespeeld, reageerden olifanten heel positief op oproepen die specifiek aan hen gericht waren, terwijl ze minder reageerden op oproepen die voor anderen bedoeld waren.
- Het onderzoek besloeg vier jaar, waarvan 14 maanden intensief veldwerk in Kenia, waarbij onderzoekers olifanten in voertuigen volgden en hun geluiden registreerden.
CSU-wetenschappers hebben olifanten bij hun naam genoemd en de olifanten belden terug 🐘
Een baanbrekend onderzoek van @WarnerCollege , @ste_kenya en @elephantvoices onthulde dat wilde Afrikaanse olifanten elkaar aanspreken met naam-achtige gesprekken, een zeldzaam vermogen onder niet-menselijke dieren. pic.twitter.com/lMhmI0TBKs
- Colorado State University (@ColoradoStateU) 11 juni 2024
Hoofdauteur Michael Pardo verklaarde een van de meest intrigerende ontdekkingen van het onderzoekDolfijnen en papegaaien noemen elkaar bij 'naam' door de kenmerkende roep van de geadresseerde te imiteren. Onze gegevens suggereren daarentegen dat olifanten niet vertrouwen op imitatie van de roep van de ontvanger om elkaar aan te spreken, wat meer lijkt op de manier waarop menselijke namen werken."
In menselijke communicatie kennen we willekeurige woorden (namen) toe om te verwijzen naar specifieke individuen. Deze namen klinken niet noodzakelijk als de persoon waarnaar ze verwijzen of beschrijven hun kenmerken.
Bijvoorbeeld, de naam "John" klinkt niet inherent als de persoon John of beschrijft zijn uiterlijk. In plaats daarvan is het een willekeurig label dat we gebruiken om naar dat specifieke individu te verwijzen. Het is een ongewoon gedrag dat we als vanzelfsprekend beschouwen.
Net zoals mensen communiceren door middel van namen, suggereert dit onderzoek dat olifanten verschillende vocalisaties gebruiken als "namen" voor specifieke leden van hun kudde.
Cruciaal is dat deze vocalisaties geen imitaties lijken te zijn van de geluiden die het aangesproken individu maakt, anders dan hoe dolfijnen, papegaaien en andere zeer intelligente dieren communiceren.
Waarom communicatie tussen olifanten en mensen vergelijkbaar is
George Wittemyer, een professor aan de CSU, beschreven in een blogpost van de Colorado State University hoe dit onderzoek het vermogen van olifanten om abstract te denken en te communiceren illustreert.
"Het is waarschijnlijk een geval waarin we onder vergelijkbare druk staan, grotendeels door complexe sociale interacties. Dat is een van de opwindende dingen aan dit onderzoek; het geeft ons inzicht in mogelijke drijfveren waarom we deze vaardigheden hebben ontwikkeld."
Mensen hebben meer gemeen met verre soorten dan de wetenschap ooit dacht. Het is een eeuwenoud debat.
Toen Charles Darwin zijn evolutietheorie voorstelde, ontkenden critici heftig zijn vergelijkingen tussen 'mens en dier'.
Darwins critici hekelden het idee van 'gemeenschappelijke afstamming' en beweerden dat mensen en dieren weinig gemeen hadden en verschillend evolueerden. Vooral taal werd gezien als zeer specifiek voor mensen.
Friederich Max Müller, professor in de taalkunde aan de Universiteit van Oxford, ooit protesteerde beroemd: "Taal is de Rubicon die de mens van het beest scheidt, en geen enkel dier zal die ooit oversteken ... de wetenschap van taal zal ons nog in staat stellen om de extreme theorieën van de Darwinisten te weerstaan en een harde en snelle lijn te trekken tussen mens en bruut."
In tegenstelling tot Müller en Darwin's andere critici, hebben we nu sterk bewijs dat menselijke en dierlijke communicatie bij sommige soorten vergelijkbaar zijn op manieren die niet slechts incidenteel zijn.
In plaats daarvan ontwikkelden mensen en andere dieren waarschijnlijk complexe maar vergelijkbare vormen van geavanceerde communicatie vanwege hun adaptieve waarde bij het navigeren door sociale interacties en het bevorderen van overleving.
Naarmate we de communicatieve vaardigheden van dieren verder onderzoeken, ontdekken we misschien nog meer bewijs dat de ooit scherpe scheidslijnen tussen menselijke en dierlijke communicatie doet vervagen en licht werpt op onze gedeelde evolutionaire geschiedenis.
De praktische implicaties van communicatie tussen olifanten en mensen
De implicaties van dit onderzoek zijn zowel praktisch als wetenschappelijk intrigerend.
Nu olifanten steeds meer bedreigd worden door stroperij en habitatverlies, kan inzicht in hun complexe sociale leven en cognitieve vaardigheden de doelstellingen voor natuurbehoud verbeteren.
Wittemyer suggereerde dat het vermogen om met olifanten te communiceren zelfs zou kunnen helpen om conflicten tussen mensen en olifanten te voorkomen.
"Het is moeilijk om met olifanten te leven, als je een landschap probeert te delen en ze gewassen opeten," zei hij. "Ik zou ze willen kunnen waarschuwen: 'Kom hier niet naartoe. Je wordt gedood als je hier komt.'"
Hoewel deze studie een enorme doorbraak betekent in het begrijpen van de cognitie en communicatie van olifanten, erkenden de onderzoekers dat er veel meer gegevens nodig zijn om de specifieke namen in de oproepen te isoleren en te onderzoeken of olifanten ook andere elementen van hun omgeving benoemen, zoals voedsel, water en locaties.
Het is een prikkelende blik op een niet-menselijke taal waarvan we weten dat ze bestaat, maar die we tot voor kort niet konden begrijpen.
Het potentieel van AI bij het decoderen van communicatie met dieren
Het toepassen van AI om communicatie met dieren te decoderen is een groeiend interessegebied onder onderzoekers.
Voorafgaand aan dit olifantenonderzoek hebben talloze initiatieven de mogelijkheden van AI onderzocht om de geluiden en gedragingen van verschillende diersoorten te begrijpen:
- Onderzoekers ontwikkelden een algoritme dat knorren van varkens analyseert om te bepalen of het dier positieve of negatieve emoties ervaart.
- Het DeepSqueak-algoritme beoordeelt het stressniveau van knaagdieren op basis van hun ultrasone geluiden.
- Project CETI (Cetacean Translation Initiative) wil machine learning gebruiken om de communicatie van potvissen te ontcijferen. Onderzoekers hadden onlangs een 20-minuten durend 'gesprek met een walvis door middel van opnames.
Weinig projecten op dit gebied zijn echter zo ambitieus als de Project Soort Aarde (ESP) voor communicatie tussen mens en dier.
ESP hoopt de geheimen van niet-menselijke taal te ontrafelen en uiteindelijk rechtstreeks met dieren te communiceren met behulp van AI-interfaces zoals ChatGPT.
Velen zijn sceptisch of AI alleen de complexiteit van communicatie met dieren zal ontrafelen, maar de snelle versnelling van AI-technologie en dit recente onderzoek naar olifanten geven ESP meer vooruitzichten.
ESP wil een uitgebreide kaart van dierencommunicatie maken door overlappende dierengeluiden te ontrafelen, nieuwe oproepen te genereren om reacties uit te lokken en automatisch het zangrepertoire van soorten te catalogiseren, naast andere projecten.
In 2023 kreeg het project een subsidie van $1,2 miljoen van de in Seattle gevestigde Paul G. Allen Family Foundation, bedoeld om ESP's ontwikkeling van multimodale AI-modellen te ondersteunen.
De potentiële toepassingen van ESP's onderzoek zijn enorm, variërend van hulp bij het behoud van bedreigde diersoorten tot het verdiepen van ons begrip van dierlijke cognitie en sociale structuren.
Zoals Wittemyer bijvoorbeeld uitlegde, zou het decoderen van de communicatie van olifanten natuurbeschermers kunnen helpen om ze weg te houden van landbouwgrond.
Op dezelfde manier kan het begrijpen van walvisgeluiden helpen bij het voorkomen van botsingen met schepen, enz.
Ethische bezwaren van communicatie tussen AI en dieren
Ondanks de mogelijkheden roept het gebruik van AI om met dieren te communiceren een aantal ethische bezwaren op.
Mensen hebben immers, net als andere dieren, hun eigen specifieke communicatieschema's ontwikkeld.
Er is wel wat kruisbestuiving - je kunt misschien aan de geluiden of gezichtsuitdrukkingen van je hond of kat zien wat hij wil - maar dieren kunnen niet universeel communiceren. Sterker nog, zelfs sterk verwante soorten kunnen zeer verschillend communicatief gedrag vertonen.
Er is waarschijnlijk inderdaad een reden waarom dieren niet vrijuit kunnen communiceren tussen soorten. In ieder geval niet verder dan alarmkreten en andere meer basale vormen van communicatie. Dieren hebben een ecologische niche en grenzen binnen het dierenrijk bestaan om stabiliteit en orde te bewaren.
Elke soort is geëvolueerd om de wereld op een unieke manier waar te nemen en ermee te interageren, en hun communicatiesystemen zijn nauwkeurig afgestemd op hun specifieke behoeften en omgevingen.
AI zou die biologische grenzen kunnen doorbreken en de gevolgen zijn onvoorspelbaar. A 2022 papier gepubliceerd in het tijdschrift AI Ethics benadrukt de noodzaak voor AI-ontwikkelaars en wetenschappers om potentiële schade aan dieren te identificeren en te voorkomen, en benadrukt de verantwoordelijkheid van de gemeenschap om de ethische toepassing van AI-technologieën te waarborgen.
We moeten ons afvragen of wij mensen het recht hebben om deze communicatieve scheidslijn te doorbreken.
Wat als wij dieren niet juist interpreteren, of als zij ons niet juist interpreteren?
Hoe kunnen we potentiële psychologische schade of verstoring van de natuurlijke functies van dieren kwantificeren?
Er zijn geen gemakkelijke antwoorden.
Het doorbreken van miljoenen jaren evolutie door AI te gebruiken om met dieren te communiceren zou extreem riskant kunnen zijn, vergelijkbaar met genbewerking en andere technologieën die het weefsel van de biologie veranderen.
Maar, zoals dit olifantenonderzoek bewijst, er zijn echte, overtuigende voordelen aan het gebruik van AI om met dieren te communiceren, of ze in ieder geval beter te begrijpen voor hun veiligheid.
Het bereiken van nog diepere communicatie met dieren voelt als een steenworp afstand.
