人工智慧剛剛解讀了鯨魚的語言。牠們在說什麼會讓你目瞪口呆。
仿生隱形聲學通訊:結合人工智慧與偽虎鯨的自然聲學模式
编辑者: Inna Horoshkina One
近年來,研究人員積極投入隱形水下聲學通訊領域的發展。這是一個將數據傳輸從對抗海洋環境,轉變為真正「融入」海洋聲景的學問。透過運用機器學習技術,科學家們已能創造出那些不會干擾海洋環境,反而能模仿海洋哺乳動物的發聲方式,使其「消融」於環境之中的訊號。
用光來聽鯨魚。
這項技術的關鍵不在於訊號的強度或音量,而在於其「相似度」。它著重於精密的調校,讓科技能夠「效法自然界發聲的方式」,與環境和諧共處。
當人工智慧向生命學習
當前的研發重點是生成高度逼真的哨聲,類似於偽虎鯨 (Pseudorca crassidens) 所發出的聲音。藉助 WhistleGAN 這類生成模型,人工智慧正在創造全新的聲學形式,它並非簡單地複製過去的聲音,而是延續海洋生命本身的語言脈絡。
將卷積神經網路 (CNN) 與生成對抗網路 (GAN) 相結合,帶來了以下優勢:
- 確保訊號的穩定性,使其不易失真。
- 將資訊嵌入其中,使其保持在「不易察覺」的狀態。
- 最重要的是,維持了環境聲學平衡,避免破壞。
這裡的關鍵在於:模仿得越精確,對環境的干擾就越少。這項技術不再是單純的噪音,而是逐漸成為環境背景的一部分,達到「以假亂真」的境界。
生物擬態:出於倫理而非單純偽裝
與傳統隱藏通訊方法不同,後者通常透過降低訊號功率來「隱藏」數據,生物擬態方法則採取了另一條路徑。它使訊號本身與海洋的自然聲學景觀「對稱」,因此任何外部觀察者都會將其視為自然景觀的一部分。
WhistleGAN 能夠生成每次都「獨一無二」的哨聲,避免了聲音的重複性。
利用梅爾濾波器 (Mel-filters) 則能有效降低運算負擔,同時維持極高的準確度。
感知平均分數 (MOS) 的評估結果顯示,這些人工生成的訊號與真實的自然哨聲幾乎難以區分。
然而,這些數字背後所代表的,不僅僅是一項工程上的突破,更是一種「意圖」的體現。
歷史提醒我們:選擇權始終存在
早在冷戰時期,就曾有嘗試將軍事訊號偽裝成鯨魚聲音的紀錄。如今,科技已大幅進步:AI 能夠從「零」開始創造聲音,而非僅僅使用現有的錄音檔。與此同時,同樣的技術也被應用於保護海洋哺乳動物,例如在監測專案中,AI 能以高達 96% 的準確率識別出瀕危物種的呼喚。
這是一項技術,卻展現了截然不同的應用方向與價值取向。
真正重要的核心價值
海洋不僅僅是一個數據傳輸的介質。它是一個「有生命的聲學空間」,聲音是其交流、導航和記憶的基礎。
因此,核心問題不再是:「這個訊號有多隱蔽?」
而是應該這樣發問:
「它是否服務於生命本身?」
這為地球的聲景增添了什麼?
它增添了「選擇的自覺性」。科技不再是中立的工具,它反映了我們內在的意圖。
人工智慧可以選擇:
- 進行偽裝,
- 或者選擇「與之和諧共振」。
海洋可以成為:
- 被剝削的場域,
- 或者成為「生命的共同創作者」。
而最終,發展的道路是走向控制還是走向與生命「合作」,將取決於我們每一個人——無論是研究人員、工程師,還是社會中的每一份子。
地球已經在發聲。
問題只在於,我們「選擇以何種方式聆聽」!
來源
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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