技术如何帮助我们与动物交谈

技术如何帮助我们与动物交谈

我们周围的世界正在振动着我们听不到的声音。蝙蝠在超声波中叽叽喳喳;大象互相隆隆地发出次声波的秘密;珊瑚礁是水上俱乐部,随着海洋生物的裂缝、嘶嘶声和咔哒声跳跃。

几个世纪以来,我们甚至不知道这些声音的存在。但随着技术的进步,我们倾听的能力也在进步。今天,无人机、数字录音机和人工智能等工具正在以前所未有的方式帮助我们聆听大自然的声音,改变着科学研究的世界,并提出了一个诱人的前景:不久的将来,计算机可能会让我们与动物交谈。

在某些方面,这已经开始了。

“数字技术,经常与我们与自然的疏远联系在一起,为我们提供了一个以强有力的方式倾听非人类的声音的机会,恢复我们与自然世界的联系,”凯伦·巴克在她的新书中写道,生命的声音数字技术如何让我们更接近动植物的世界。

从热带雨林到海洋深处,地球周围的生态系统中都建立了自动监听站,小型化使科学家能够将麦克风贴在像蜜蜂一样小的动物身上。

“结合起来,这些数字设备的功能就像一个行星级的助听器:使人类能够观察和研究自然的声音,超出我们感官能力的极限,”巴克写道。

所有这些设备都会创建大量数据,这些数据不可能手动完成。因此,生物声学(研究生物体发出的声音)和生态声学(研究整个生态系统发出的声音)领域的研究人员正在转向人工智能来筛选成堆的录音,找到可能有助于我们理解动物互相说什么的模式。现在有鲸鱼歌声和蜜蜂舞蹈等数据库,巴克写道,有朝一日可能会变成“谷歌翻译的动物学版本”。

但重要的是要记住,我们不一定是第一次发现这些声音。正如巴克在她的书中指出的那样,世界各地的土著社区早就意识到动物有自己的交流形式,而西方科学机构历来完全否定了动物交流的想法。巴克在她的书中强调的许多研究人员都面临着科学界的强烈反对,因为他们认为鲸鱼,大象,海龟,蝙蝠,甚至植物都会发出声音,甚至可能有自己的语言。他们花在反击阻力上的时间几乎和他们进行研究的时间一样多。

虽然随着我们对动物的了解增加,这种情况似乎正在发生变化,但巴克警告说,与动物交流的能力要么是祝福,要么是诅咒,我们必须仔细考虑如何利用我们的技术进步与自然世界互动。我们可以利用我们对世界声音丰富的理解来获得与自然的亲缘关系,甚至有可能治愈我们造成的一些伤害,但我们也冒着利用我们新发现的力量来维护我们对动植物的统治的风险。

我们正处于与周围世界互动方式革命的边缘,Bakker告诉Recode。现在,我们必须决定今后几年我们将走哪条路。为了长度和清晰度,此采访已经过编辑。

尼尔·达内沙

让我们从你在介绍中提出的一个大想法开始:我们正在使用人工智能等技术与动物交谈。这是什么样子的?

凯伦·巴克

我们可以使用支持人工智能的机器人说动物语言,从根本上打破物种间交流的障碍。研究人员正在以非常基本的方式在蜜蜂和海豚身上做这件事,在某种程度上对大象做这件事。现在,这提出了一个非常严重的伦理问题,因为与其他物种交谈的能力听起来很有趣和迷人,但它可以用来创造更深层次的亲缘关系,或者一种统治感和操纵能力来驯化我们以前从未能够控制的野生物种。我们可以使用人工智能机器人说动物语言

尼尔·达内沙

这将如何运作?

凯伦·巴克

我举个例子。德国的一个研究小组将蜜蜂信号编码到一个机器人中,然后发送到蜂巢中。该机器人能够使用蜜蜂的摇摆舞交流来告诉蜜蜂停止移动,并且能够告诉这些蜜蜂飞往哪里以获取特定的花蜜来源。这项研究的下一阶段是将这些机器人植入蜜蜂蜂箱中,这样蜂巢从出生起就接受这些机器人作为其社区的成员。然后我们将对蜂巢拥有前所未有的控制程度;我们将以一种我们以前从未做过的方式驯化这个蜂巢。这就造成了剥削性利用动物的可能性。军事使用动物的历史由来已久,所以我认为这是一条引起很多警钟的道路。

因此,这些是研究人员现在开始参与的伦理问题。但希望是,有了这些道德规范,在未来,我们——你和我,普通人——将有更多的能力来调谐大自然的声音,并理解我们听到的东西。我认为这样做是创造一种真正的敬畏和惊奇感,也是一种深刻的亲情。这就是我希望我们能采用这些技术的地方。

尼尔·达内沙

我们是如何第一次意识到动物——甚至地球——都在我们听觉范围之外发出所有这些声音的?

凯伦·巴克

有趣的是,人类作为一个物种倾向于相信我们无法观察到的东西并不存在。所以很多这些声音就在我们耳前。但是,由于一种倾向,特别是在西方科学中,视觉优先于声音,我们根本没有听过它们。

游戏规则的改变者,也是我写这本书的原因,是数字技术现在使我们能够非常容易和非常便宜地倾听地球上的物种。我们发现 我们从未怀疑过会发出声音或对声音做出反应的物种 确实参与了大自然的交响乐。这一发现与几百年前的显微镜一样重要:它开辟了一个全新的声音世界,现在正在迎来许多关于动物、语言和行为中复杂交流的发现,这些发现确实推翻了我们对动物甚至植物的许多假设。

尼尔·达内沙

大象似乎是无法倾听的一个特别好的例子。

凯伦·巴克

我在书中讲述的一个故事是凯蒂佩恩的故事,她是20世纪生物声学的英雄之一。她实际上是一位受过古典训练的音乐家。在对鲸鱼的声音做了一些惊人的工作之后,她是第一个发现大象发出的声音低于我们人类听觉范围的人,在次声中。这解释了大象在远距离内知道其他大象在哪里的惊人不可思议的能力。他们可以协调他们的动作,几乎可以通过心灵感应进行交流。它们是非常神奇的动物,使用这种次声可以长距离穿过土壤,穿过石头,甚至墙壁。但被发现的方式只是坐着专心听。

凯蒂·佩恩(Katie Payne)将大象次声的感觉描述为胸口的奇怪悸动,一种奇怪的不安感。这通常是我们作为人类感知次声的方式。但在数字技术出现之前,我们能找到这些声音的唯一方法是偶然的,我们可能会出去录制一些东西,并在实验室里煞费苦心地听。

尼尔·达内沙

我很好奇动物自己是如何体验这些声音的。你说我们体验次声是我们胸部的一种悸动——有没有办法告诉大象自己是如何体验这些声音的?他们是否也听到了低沉的悸动声?还是他们听到了一些我们不太理解的复杂内容?

凯伦·巴克

我们受到限制,因为这些数字技术归根结底只是一个模拟。当我们想要听这些声音时,这些声音通常远高于或低于人类的听觉范围,这些声音必须改变。所以我们永远无法真正知道蝙蝠对蝙蝠来说听起来是什么样子的。

科学家使用的术语是umwelt,一种动物在倾听的具身体验,它在自己的皮肤上感知环境。我们只能猜测这一点。但当我们试图这样做时,我认为抛开一些关于语言是什么和什么是交流的以人为本的想法非常重要。在书中,Mirjam Knörnschild——一位研究蝙蝠的杰出德国研究人员——提出了一个非常好的观点:问我们能理解什么语言,或者它对我们来说听起来如何,实际上并不那么有趣。更有趣的是试图理解蝙蝠对彼此或其他物种说的话。因此,如果我们有一种更加以生物为中心的方法来理解动物交流,我认为这就是一些最令人兴奋和有趣的见解出现的时候。

尼尔·达内沙

在本书的开头,你提到了谷歌翻译的动物学版本的想法。不过,你所说的这个想法指向了别的东西。过去的翻译一直是关于一个群体可以做些什么来与另一个群体互动,但你谈论的是一个想法,它涉及主动选择不与一个群体互动,而只是观察。这与我们通常认为的这些类型的应用程序非常不同。

凯伦·巴克

在20世纪,许多教授灵长类动物人类语言或手语的尝试都是基于一个假设,即语言是人类独有的,如果我们要证明动物拥有语言,我们必须证明它们可以学习人类语言。回想起来,这是一种非常以人为本的观点。

今天的研究采取了一种非常不同的方法。它首先记录动物甚至植物发出的声音。然后,它基本上使用机器学习来解析堆积如山的数据来检测模式,并将这些数据与行为相关联,以尝试确定声音是否传达了复杂的信息。[这些研究人员]所做的不是试图教这些物种人类语言,而是基本上汇编信号词典,然后试图理解这些信号在这些物种中的含义。

他们发现了一些令人惊奇的东西。例如,大象对蜜蜂有不同的信号,这是一种威胁,而对人类有不同的信号。此外,它们区分了有威胁的人和非有威胁的人。蜜蜂本身有数百种声音。现在我们知道他们的语言是振动的、位置的和听觉的。

尼尔·达内沙

我对你关于珊瑚的章节非常着迷,珊瑚礁不仅发出自己的声音,而且还吸引了小珊瑚,尽管没有耳朵,但似乎能够听到它们。我很好奇,健康的珊瑚礁听起来像什么?

凯伦·巴克

健康的珊瑚礁听起来有点像水下交响乐。有裂缝,嘶嘶声,嘶嘶声和咔哒声来自珊瑚礁及其居民,甚至数十英里外的鲸鱼。如果你能听到超声波,你可能会听到珊瑚本身。

甚至珊瑚幼虫也表现出听到健康珊瑚礁声音的能力。这些生物是微观的,它们没有胳膊或腿或明显的听觉手段,也没有中枢神经系统。但不知何故,他们听到了健康珊瑚礁的声音,并可以向它游去。所以这太令人震惊了。如果连这些小动物都能以比人类更精确和协调的方式听到,谁知道大自然还在听什么?

尼尔·达内沙

您提出了一点,即数字聆听是新的,但深度聆听不是。你这是什么意思?

凯伦·巴克

正如黑脚哲学家勒鲁瓦·小熊所说,“人类的大脑就像收音机表盘上的一个电台;停在一个地方,对所有其他车站都充耳不闻......动物,岩石,树木,同时在整个感知光谱中广播。

土著作家约翰·罗伊斯(John Borrows)将罗宾·沃尔·基默勒(Robin Wall Kimmerer)描述为一种古老而古老的艺术。在数字技术出现之前,人类有很多倾听自然的实践。动物复杂的沟通能力为土著人民所熟知,他们有各种策略和战术来解释这些声音并进行跨物种交流。如此深入的聆听为我们提供了另一扇了解非人类音景的窗口,它以一种扎根于原地的感觉和一种神圣的放置责任以及数字聆听所缺乏的一套道德保障来实现这一点。

尼尔·达内沙

似乎你所写的每一位研究过这些动物声音的人都受到了科学界的强烈反对,他们花了一半的时间反击这种阻力,直到最后证明他们是对的。我不禁想到,承认这些形式的交流需要我们以让我们不舒服的方式面对我们的感知和智力观念。

凯伦·巴克

是的,书中讲述故事的科学家经常遇到非常强烈的阻力。他们的资金被撤销。他们在会议上摇晃着翻领。他们被嘲笑了。他们宣誓就职。他们经常被解雇。然而他们坚持了下来,因为经验证据就在那里。

我们在科学和公共话语中有一种残余的人类例外论,我们想要相信人类在某些方面是独一无二的。我们曾经说过人类在工具制造方面是独一无二的。现在我们知道情况并非如此。如果人类在语言方面具有独特的天赋,那不是很好吗?好吧,也许情况并非如此。也许随着我们对非人类语言的理解的完善,我们将对语言有一个更具包容性的定义或理解,将其视为生命之树上的连续统一体。

这是非常深刻的不稳定。意识到我们基本上对周围发生的所有这些声音充耳不闻,这也是不稳定的。我们是听力不好的人。我想,有一种懊恼的感觉,也许还有轻微的尴尬,所有这些声音一直都在那里,而我们从来没有意识到。因此,与这项研究相关的感觉是复杂的。哲学辩论非常激烈。然而,经验证据的绝对分量使我们确实需要开始进行这些对话。

尼尔·达内沙

你写道,气候变化以物理方式直接影响地球的声音景观。这是怎么回事?

凯伦·巴克

如果你把这个星球想象成一个交响乐或爵士乐队,有很多季节性的节奏,我们听到的噪音会随着生活的节奏而起伏不定。气候变化打乱了这些节奏。

在某些情况下,气候变化甚至可能抑制物种的交流能力。例如,非洲大草原上鸟类和许多其他物种的黎明和黄昏合唱发生在那个时候,因为黎明和黄昏是空气中湿度较高的时刻。因此,声音在黎明和黄昏传播得更快更远。这是与远方亲戚交流的好时机,对吧?

但是现在,随着气候变化影响大气的温度和湿度,我们将以我们还不能完全理解的方式影响黎明合唱。我们可能会使物种在更干燥和更热的环境中更难交流。如果他们不能很好地沟通,他们就不太安全,他们不能警告对方威胁,更难找到伴侣。这也会影响他们的生存和茁壮成长的能力。

尼尔·达内沙

不过,你写道,这些数字技术也可能有助于消除一些损害。这些数字技术的任何项目或应用是否让您特别兴奋?

凯伦·巴克

一个真正让我兴奋的项目是使用生物声学为环境创造一种音乐疗法。事实证明,一些物种,如鱼和珊瑚,会对健康珊瑚礁的声音做出反应。这可以帮助我们再生退化的生态系统。这项研究还处于起步阶段。我们不知道有多少物种可以适用,但如果我们可以真正开始使用基本上基于生物声学的音乐疗法来帮助生态系统再生,那将是非常棒的。

尼尔·达内沙

这对我来说是一个令人着迷的想法,用健康的声音消除我们的声音伤害。

凯伦·巴克

是的,或者在一个有如此多环境危机的世界里,当我们试图在猛攻中对拯救物种进行分类时,将其作为我们工具包中的一个工具。

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