AI で人間と動物のコミュニケーションの扉を開く

出典：科学技術日報

画像ソース: Unbounded AI によって生成‌

古代の神話には、誰かが魔法の指輪の助けを借りて動物の言うことを理解し、鳥、獣、昆虫、魚と話す橋があり、動物の言語を学び、動物と交流します。 ** 人工知能 (AI) 技術の発展により、人間と動物の対話の夢が本当に実現するかもしれません。研究者の中には、動物とのコミュニケーションの壁をすぐに突破できるかもしれないと信じている人もいます。 **

最近、米国の「ディスカバー」誌のウェブサイトによると、海のシロイルカが互いにコミュニケーションをとるとき、特定の音声信号、つまり警報音がその社会構造を明らかにするという。これに応えて、世界中の科学者は、膨大なデータセットを分析して動物のコミュニケーション形態を解読する AI プログラムを構築しています。 **

原理は ChatGPT に似ています

** 動物の「言語」を解読するAIプログラムはどのように構築されるのでしょうか？ **

「動物の『言語』を解読するAIプログラムの原理はChatGPTの原理と似ています。どちらも、動物の行動に基づいて次にどのような通信信号が現れるかを正確に予測したり、動物の行動を予測したりできるシーケンス予測モデルです」 「通信信号に基づいて次の動作が行われる。」最近、西甸大学電子工学院教授で中国極地探検隊の科学者でもある呉佳基氏は科技日報の記者とのインタビューで指摘した。

Wu Jiaji 氏は、このモデルの能力は、人間が入力したテキスト言語や動物が発した音などの既知の入力シーケンスに基づいて、後続のテキストや音声信号などの後続のシーケンス データを予測することであると説明しました。たとえば、「ごめんなさい」と入力すると、ChatGPT はおそらく「大丈夫です」という返事が返されるはずだと予測します。モデルがこの対応を「学習」できる理由は、インターネットやさまざまなテキストから大量のテキストを学習することによって、「申し訳ありません」と「関係ありません」の組み合わせが最も頻繁に現れることが統計的に判明したためです。文学。つまり、「ごめんなさい」が表示されると、その後の文章は確率的に「大丈夫です」が表示される可能性が高くなります。モデルがそのような対話の対応を十分に学習すると、人間の質問に応じて応答できるようになります。

「動物の『言語』を学習するためのモデルを構築することは、人間の言語を学習するためのモデルを構築することに似ています。」 Wu Jiaji 氏はさらに、科学者は動物の行動データを作成するために、動物のコミュニケーション信号や動物の行動を大量に収集すると説明しました。設定。次に、科学者たちは配列予測モデルを使用して、動物の行動と行動の関連性を学習します。鳥の鳴き声とそれに対応する可能性のあるフォローアップ行動など、特定の鳥の鳴き声と特定の行動の組み合わせの確率を計算します。このようにして、鳥が特定の鳴き声を発したとき、科学者はこの確率モデルを使用して、次に起こりそうな鳥の行動を予測できます。

しかし、人間の言語とその表現方法は動物の「言語」とは大きく異なります。モデルをより正確にするために科学者はこの違いにどのように対処できるのでしょうか?

オープンソースコミュニティswanhubの創設者であるChen Shaohong氏は、人間の言語と動物の「言語」の違いは主に2つの側面に反映されていると述べた。まず、人間の言語は基本的に音で構成されており、ボディランゲージが占める割合は非常に小さい。しかし、動物の「言語」の豊かさは人間のそれをはるかに超えており、音、動き、匂いなどは動物の「言語」を構成する重要な要素です。第二に、人間の言語は一般に明確な目的と方向性を持っていますが、動物の「言語」はより単純で曖昧であり、多くの場合、空腹や恐怖などの最も原始的なニーズと反応のいくつかしか表現できません。したがって、動物の「言語」を解読するには、さまざまな動物信号収集方法の確立が必要なだけでなく、人工知能モデルが複数のモダリティでデータを分析および処理する能力を備えていることも必要です。

動物の「言語」をわかりやすくする

インペリアル・カレッジ・ロンドンの教授であり、Twitter の主任科学者でもあるマイケル・ブラウンスタイン氏は、動物の「言語」を解読し、人間が動物とコミュニケーションできるようにすることが、AI 言語機能開発の次のステップになるだろうとかつて述べました**。人間と動物のコミュニケーションに明るい未来を生み出すことが期待されています。 AIを使って動物の「言語」を解読することは、先行研究と比べてどのようなメリットがあるのでしょうか？

これまでの研究では、条件が限られていたため、科学者が動物の「言語」を解読することは困難であったため、人々は動物が人間の言語を理解できるかどうかを研究する傾向にあります。近年、AI技術の発展により、科学者は動物が送信する信号の具体的な意味を徐々に研究できるようになりました。たとえば、ミラノ大学は、さまざまなシナリオでの猫の鳴き声を 440 個収集し、機械学習モデルを使用して、さまざまなシナリオでの猫の鳴き声の違いを区別しました。これらの研究により、動物の中にはある程度の「言語」能力を持っていることが明らかになり、動物の「言語」は単純な生理的欲求を表現するだけでなく、感情などのより複雑な情報も伝えていることがわかってきました。

「また、これまでの研究は単一種の行動の解析に焦点を当てていることが多く、実験を容易にするために人工的環境や特定の環境で研究が行われることが多かったです。音声認識や生体信号収集などの技術の進歩により、自然状態におけるさまざまな種の行動や信号を収集し、さまざまな種やさまざまな環境をカバーする大規模な動物行動データベースを構築することができます」とチェン・シャオホン氏は述べた。

チェン・シャオホン氏は、これは科学者が異なる種の行動とコミュニケーション信号の間の共通の関係、あるいは種間のコミュニケーション関係を明らかにするのに役立ち、すべての動物の「言語」を理解できる統一モデルを構築することも可能であると述べた。これらのデータについて。動物の「言葉」を解読することで、人々は動物の暮らしをさらに理解できるようになります。

人間と動物の関係を強化する

私たちはクジラに天気について話すことは決してできないかもしれないが、動物の「言語」の探求における小さな進歩が人間と動物の関係を大きく改善するだろうと研究者らは言う。

米国のノーザン・アリゾナ大学で北米プレーリードッグの専門家であるコーエン・スロベドコフ氏は、たとえ動物の考えが人間の考えと大きく異なっていたとしても、人間が動物に人間の願いを少しでも理解させることができれば、と考えている。同時に、彼らの願いの一部を私たちが理解できるようにすれば、人間と動物の関係はこれまでとは異なるものになるでしょう。

「気候危機や伝染病の惨状など、私たちが現在直面している問題の多くは、人間が他の動物と不平等な立場に置かれているという事実に関係しています。」種間コミュニケーションの問題を研究する哲学者のイヴァ・メジェル氏「私たちは動物の声を聞くことを学ばなければなりません。」

「もし家畜が私たちに直接懸念を表明できれば、畜産の未来は根本的に変わる可能性があり、種を超えたコミュニケーションが蔓延することで、私たちは動物との関係を倫理的に再検討し、人間の消費習慣が合理的であるかどうかを再考することを余儀なくされるでしょう」自然界における人間の立場を再評価するためです」とチューリング・ロボティクスの最高戦略責任者であり、AJファンドのパートナーであるタン・ミンジョウ氏は指摘した。

Tan Mingzhou氏は、動物の「言語」モデルの研究は、野生動物の行動をより深く理解し、導くのに役立ち、自然保護に大いに役立つだろうと述べた。さらに、動物の「言語」モデルを研究することは、人間とペットの間のコミュニケーションの問題も解決する可能性があります。動物の「言語」に関する将来の研究は、ペットの要求やアイデアをより深く理解するのに役立ち、人間がペットとコミュニケーションできるようにする可能性があります。より自然な方法で仲良くなり、衝突を減らします。

呉佳基氏は、動物の「言語」の研究により、人間の言語進化の秘密の一部も明らかにできる可能性があると付け加えた。人間の音声と動物の「言語」の間には、ほとんどすべての人間の音声と動物の発声が休止と音節の長さとピッチの変化で構成されているという事実など、根底にある類似点が常に存在します。動物の「言語」の研究は、人間が進化と生物学的メカニズムの観点から人間の言語の生成を説明するのに役立つかもしれません。