AIとシャチの鳴き声を利用したバイオミメティックな秘匿音響通信

編集者: Inna Horoshkina One

AIがクジラの言語を解読した。彼らが話していることは、あなたを言葉を失わせるだろう。

近年、研究者たちは水中音響通信の分野で目覚ましい進展を遂げています。これは、データを送信する際に、海洋環境に逆らうのではなく、その「音」そのものの中に溶け込ませる技術です。機械学習の手法を応用することで、科学者たちは、海洋生物の鳴き声を模倣し、周囲の環境に干渉しない信号を生成できるようになりました。

光を使って鯨の鳴き声を聞く。

この技術の核心は、音の大きさや強さにあるのではありません。重要なのは、その「類似性」、すなわち自然界の音響パターンにどれだけ精緻に合わせ込めるか、自然界の言葉で「語る」能力にあるのです。

生命から学ぶAIの進化

現在の開発の焦点は、オキゴンドウ(Pseudorca crassidens)、すなわち偽シャチが発する音に酷似した、極めてリアルな音響信号の生成に向けられています。WhistleGANのような生成モデルを用いることで、人工知能は過去の音を単にコピーするのではなく、海洋の生命の言語を「継続」させる、新しい音響形態を生み出しています。

畳み込みニューラルネットワーク(CNN)と敵対的生成ネットワーク(GAN)を統合することにより、以下の実現が可能になります。

  • 信号の安定性を維持すること
  • 情報を「目立たない」形で埋め込むこと
  • そして最も重要な点として、環境の音響バランスを乱さないこと

ここで肝心なのは、模倣の「精度」が高ければ高いほど、環境への「干渉」が少なくなるという点です。この技術は単なるノイズではなく、環境の「背景の一部」へと変貌を遂げるのです。

カモフラージュではなく、倫理としてのバイオミミクリー

従来の秘匿通信技術が、信号の出力を落とすことでデータを隠蔽しようとしたのに対し、バイオミメティックなアプローチは異なる道を進みます。それは、信号そのものを海洋の自然な響きと「対称的」にすることで、外部の観察者には自然の景観の一部として認識させる手法です。

WhistleGANは、繰り返しを避け、毎回「固有の」鳴き声を生成します。さらに、メルフィルタの使用は計算負荷を軽減しつつ、高い精度を維持します。主観的評価(MOS)の結果によれば、人工的に生成された信号は、本物の信号とほとんど区別がつかないレベルに達しています。

しかし、これらの数値の裏側にあるのは、単なる工学的な偉業ではなく、「意図」という問いかけです。

歴史が示す選択肢の存在

冷戦時代にも、クジラの音に偽装して軍事信号を隠蔽しようとする試みは存在していました。しかし、今日の技術は飛躍的に進歩しており、AIは録音データを利用するのではなく、音響を「ゼロから」生成する能力を持っています。同時に、これらの手法は海洋哺乳類の保護プロジェクトにも応用されており、AIは絶滅危惧種の鳴き声を最大96%の精度で識別しています。

同じ技術でありながら、その応用方向性は全く異なります。ベクトルが異なるのです。

真に重要なこと

海は単なるデータの伝達媒体ではありません。それは、音がコミュニケーション、方向探知、記憶の形態となる「生きた音響空間」なのです。

したがって、中心的な問いは、「信号はどれほど目立たないか?」ではありません。

むしろ、こう問うべきです。「それは生命に資するものか?」

それが地球の響きに何をもたらすのか

これは「選択の意識」をもたらします。技術はもはや中立的ではなく、私たちの意図を反映する鏡となるのです。

AIには以下の選択肢があります。

  • カモフラージュすること
  • あるいは「調和」すること

海にも選択肢があります。

  • 搾取の場となること
  • あるいは「共創者」となること

そして、研究者、エンジニア、そして私たち一人ひとりの選択によって、技術の発展が支配への道となるのか、それとも生命との「協働」の道となるのかが決まるのです。

地球はすでに語りかけています。問題は、私たちが「どのように聞くか」を選択するかにかかっているのです!

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ソース元

  • Nature

  • Nature

  • Nature

  • ResearchGate

  • ResearchGate

  • MDPI

  • ResearchGate

  • University of Southampton

  • GeneOnline

  • Bioengineer.org

  • IPCC

  • National Centers for Environmental Information (NCEI)

  • YouTube

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