Hacking animal communication with AIHacking comunicazione animale con IA

25 agosto 2023 Report

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di Justin Jackson, Phys.org

Ti sei mai chiesto di cosa parlano gli uccelli? Ti sembra interessante spiare le api? Vuoi sapere cosa pensa veramente di te il tuo gatto?

Ricercatori Yossi Yovel e Oded Rechavi della School of Zoology, Wise Faculty of Life Sciences & Sagol School of Neuroscience, Tel Aviv University, Israele, hanno analizzato cosa sarebbe necessario per far sì che l'intelligenza artificiale comprenda la comunicazione animale non umana.

In un saggio, intitolato 'AI and the Doctor Dolittle challenge' e pubblicato su Current Biology, il team esamina le sfumature dell'intelligenza animale, della comunicazione e del potenziale e dei limiti delle capacità dell'intelligenza artificiale.

I ricercatori descrivono la comunicazione con gli animali come 'la sfida del Dottor Dolittle' in riferimento a una popolare serie di libri per bambini con più adattamenti cinematografici e animati. Nella storia di finzione, il Dottor Dolittle impara a capire il linguaggio degli uccelli grazie a un pappagallo dell'Africa occidentale di nome Polynesia, che è comodamente bilingue e parla sia il linguaggio degli uccelli che l'inglese, la lingua umana.

Nella storia, Polynesia suggerisce che gli animali stiano semplicemente parlando una lingua diversa, affermando:

"Se dico, 'Polly vuole un cracker', mi capisci. Ma ascolta: Ka-ka oi-ee, fee-fee?"

'Buon cielo!' esclamò il Dottor Dolittle. 'Cosa significa?'

'Significa, 'La porridge è calda?' - in linguaggio degli uccelli.'

I ricercatori suggeriscono che indipendentemente dalle capacità degli animali, degli esseri umani o dell'intelligenza artificiale, il testo e il contesto della comunicazione saranno molto diversi dall'assegnare un significato diretto ai suoni come potremmo fare con un'altra lingua umana. Saranno necessari diversi fattori di comunicazione per conversare con il mondo animale e i ricercatori identificano tre principali ostacoli.

Il primo limite è la sfida di distinguere il contesto della comunicazione animale. Gli esseri umani registrano e imitano le comunicazioni degli animali da decenni e i ricercatori, senza l'ausilio dell'intelligenza artificiale, sono stati in grado di ottenere risposte da vari animali utilizzando questa tecnica.

Ad esempio, una rana robot femmina ha attratto rane maschio reali per tentativi di accoppiamento e un robot pesce ha interagito con pesci vivi durante il comportamento di scolamento, influenzando il loro movimento.

Un'ape robot è stata in grado di reclutare api vere per seguire le istruzioni del suo 'danza del ventaglio' e volare in una posizione specifica in un campo. La 'danza del ventaglio' è il modo in cui le api di solito comunicano informazioni sulla posizione del cibo tra loro, simile a dare indicazioni solo con gesti delle mani.

Questi esempi dimostrano il potenziale degli stimoli ingegnerizzati nel suscitare risposte e trasmettere informazioni agli animali in situazioni con un contesto specifico. Anche se l'intelligenza artificiale può generare suoni di comunicazione simili a quelli degli animali, è più difficile determinare se avvicinino a un contesto diverso dall'essere semplicemente familiari o simili ad animali.

L'intelligenza artificiale potrebbe generare una canzone di un uccello specifico dopo un addestramento su registrazioni, ma determinare se l'uccello stia cantando per stabilire un territorio, attrarre un compagno o fare una vocalizzazione che trasmette qualcosa di completamente diverso richiede informazioni aggiuntive.

Gli autori fanno notare che lo stesso sarà valido per la comunicazione non vocale nei casi in cui gli insetti comunicano utilizzando segnali chimici. Decifrare se il prodotto chimico sia un segnale per l'accoppiamento o un avvertimento sul pericolo rispetto a un'emissione chimica casuale può essere difficile senza osservare il comportamento degli insetti.

L'intelligenza artificiale attualmente richiede l'intervento umano e definizioni per iniziare a lavorare sulla comunicazione animale, come registrazioni sul campo dei canti degli uccelli. I pregiudizi umani influenzano fortemente l'interpretazione di questi segnali perché, ad un certo punto, il canto dell'uccello deve essere assegnato un contesto affinché l'intelligenza artificiale possa stabilire collegamenti rilevanti con altri canti degli uccelli. Ciò richiederà un approccio molto controllato per osservare le comunicazioni animali che suscitano solo risposte naturali.

Gli animali manifestano una vasta gamma di comportamenti e le loro risposte possono essere influenzate da numerosi fattori, tra cui il loro attuale stato fisico, la dinamica sociale e le condizioni ambientali.

Different animal species rely on different sensory modalities for communication, such as sound, chemical signals, or body language. Isolating specific responses related to communication might require an array of observational techniques. Experiments cannot train the animals to produce responses, a common research technique, as this closes the window into natural communication and makes the observations lab training dependent.

Measuring responses can also be challenging, as there may be no clear external, measurable response. Humans may be more prone to miss subtle responses. AI algorithms trained to interpret responses will be at greater risk of taking subtle gestures as a response and finding correlations where none actually exist.

The third obstacle identified involves animal communication focusing on a restricted set of contexts, such as alarm and courtship. This limitation reduces the ability to communicate with animals about a wide range of topics or contexts, potentially limiting the scope of inter-species communication. At least, it may not rise to the level of expectation if a successful AI translator is built only to reveal that the birds are communicating the equivalent of sad face and eggplant emojis all day.

There are potential benefits of communicating with animals. Communicating efficiently with honeybees or other pollinators could benefit farming. Distinguishing the mood or disposition of farm animals might aid in their care. Understanding the chatter in a protected forest might alert conservationists to an unseen threat. Research experiments could significantly improve if mice could share a self-reported perspective.

It also has implications as a first contact rehearsal for potential extraterrestrial encounters. If we cannot communicate with intelligent life on this planet, what hope would we have of ever communicating with life on another?

Journal information: Current Biology

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