Океан починає говорити: як штучний інтелект розшифровує складну мову кашалотів

У безкраїх глибинах світового океану відлунює одна з найбільш таємничих мов нашої планети. Це складна система звуків, якою послуговуються кашалоти — найбільші представники зубатих китів на Землі.

Їхнє спілкування базується на коротких акустичних імпульсах, що являють собою послідовності специфічних клацань. Науковці дали цим звуковим паттернам назву codas. Для звичайного людського вуха вони можуть здаватися лише монотонними ритмічними сигналами, проте для самих велетнів океану це багаторівнева комунікаційна мережа, що вдосконалювалася протягом мільйонів років еволюції.

Сьогодні до процесу розгадування цієї підводної мови залучають найсучасніші технології, зокрема штучний інтелект.

У 2020 році стартувала масштабна міжнародна наукова ініціатива під назвою Project CETI (Cetacean Translation Initiative). Проєкт очолив відомий морський біолог Девід Грубер (David Gruber), об'єднавши навколо спільної мети біологів, океанологів, провідних фахівців із машинного навчання та інженерів із різних наукових центрів світу. Їхнє головне завдання — вперше в історії людства осягнути структуру та логіку спілкування кашалотів.

Для реалізації цієї амбітної мети дослідники накопичують колосальні обсяги інформації. База даних включає записи з підводних гідрофонів, результати відеоспостережень за поведінкою тварин, а також акустичні сигнали, зібрані в різних куточках Світового океану.

Використовуючи потужні алгоритми штучного інтелекту, вчені аналізують тисячі годин китових «діалогів». Система здатна виявляти приховані ритми та закономірності, які неможливо помітити при звичайному прослуховуванні.

Перші отримані результати вже змусили наукову спільноту переглянути попередні погляди на комунікацію морських ссавців. Аналіз підтвердив, що кашалоти використовують понад 150 унікальних типів codas. Ці ритмічні послідовності виконують різноманітні функції в процесі їхньої соціальної взаємодії.

Окрім цього, дослідники зробили вражаюче відкриття: різні групи кашалотів мають власні культурні «діалекти». Такі акустичні моделі передаються всередині сімейних кланів і можуть зберігатися незмінними протягом багатьох поколінь.

Це свідчить про те, що в океані функціонує не просто набір інстинктивних сигналів, а повноцінна соціальна система обміну інформацією, яка за своїми характеристиками наближається до елементів мови.

Наступним амбітним кроком у межах дослідження стане спроба встановити повноцінну двосторонню комунікацію з цими величними істотами.

Фахівці планують проведення так званих playback-експериментів. Методологія цих досліджень базується на чіткому алгоритмі дій:

• здійснення високоякісного запису сигналів кашалотів;
• відтворення цих звуків під водою в природному середовищі;
• ретельне спостереження за реакцією та поведінкою тварин у відповідь на сигнал.

Якщо морські мешканці реагуватимуть на певні звуки передбачуваним чином, це дозволить науковцям точно визначити значення конкретних сигналів у загальній системі їхнього спілкування.

Протягом останніх років у межах Project CETI також триває активна розробка інноваційної моделі Whale Acoustic Model (WhAM). Цей алгоритм здатний генерувати синтетичні китові коди, спираючись на глибокий аналіз реальних звукових записів.

Така технологія відкриває перед наукою небачені раніше можливості: тепер дослідники можуть не лише пасивно слухати китів, а й створювати сигнали, максимально ідентичні до їхньої рідної мови. Це необхідно для перевірки складних гіпотез щодо структури їхньої комунікації.

Подібні наукові розвідки можуть стати фундаментальним кроком до початку справжнього міжвидового діалогу між людиною та морськими ссавцями.

Для світової науки ці відкриття мають значення, що виходить далеко за межі звичайної біології чи лінгвістики.

Океан поступово постає перед нами як простір, наповнений складними інтелектуальними розмовами. Те, що раніше вважалося просто фоновим шумом безодні, виявляється чітко структурованим акустичним світом, де різні види спілкуються, діляться досвідом і підтримують міцні соціальні зв'язки.

Завдяки технологіям штучного інтелекту людство вперше отримало шанс наблизитися до розуміння цієї прадавньої мови.

І, цілком імовірно, вперше в історії наукового прогресу людина не просто спостерігає за океаном — вона готується дати йому гідну відповідь.

Кожне окреме клацання кашалота — це важливий сигнал, що долає кілометри водної товщі. Він виступає сполучною ланкою між сім'ями, кланами та цілими поколіннями мешканців океану.

Якщо сучасні технології допомагають нам почути та розшифрувати ці послання, то, можливо, головне відкриття полягає зовсім не в досконалості алгоритмів.

Найважливішим є усвідомлення того, що наша планета — це єдиний глобальний простір для спілкування, де океан, життя та звук продовжують свою величну і давню розмову.