
如果你曾經發誓狗狗對食物的「汪!」聲音和牠們「汪汪」的聲音不一樣,那你大概是對的! 動物透過各種溝通技巧傳達需求與需求,包括肢體語言、聲音、化學物質和觸覺。 溝通幫助牠們照顧幼崽、群體協調、防禦威脅並尋找配偶。
作為人類,我們一直渴望與毛茸茸的朋友交談並加深彼此的關係。 人工智慧(AI)的最新突破讓我們更接近與動物溝通。
雖然我們距離與寵物討論超級盃中場秀還很遙遠,但人工智慧正在創造理解動物交流的新方法,這可以幫助保護工作,激發研究和開發,並使我們能夠改善動物的健康和福祉。
動物與人類交流的歷史
人類與動物在歷史上緊密相連——從雪橇犬在最寒冷的夜晚為愛斯基摩人取暖,到更熟悉的黑猩猩進行手語的場景。 從狗最早被馴化起,人類和動物便學會透過語調、基本指令和本能訊號合作,建立互利的關係——通常是以食物和住所換取保護和工作。
現在,人工智慧正在革新與動物的研究與溝通策略。 這些進展不僅為解碼動物間的溝通(如鯨魚群或獅群)鋪路,也讓研究人員能理解動物的聲音。
AI 驅動的跨物種交流離子如何運作
那麼,這項技術在現實生活中究竟是什麼樣子? 它以穿戴裝置、水下觸控板、監控或追蹤裝置如智慧標籤,或將動物聲音轉譯成可讀文字的生物聲學系統出現。 構成物聯網(IoT)的邊緣裝置會收集、彙整並分析大量資料。 從這些裝置收集到的數據會被直覺式 AI 進一步處理和分析。
例如,一項突破性演算法分析了墨西哥灣近海底聲音感測器發出的五千兩百萬次海洋生物「點擊」,以追蹤野生海豚種群、它們的活動以及環境變化對其豆莢結構的潛在影響1。 此外,這些 基於數據的感測器有助於海洋保護、減少污染物和生態系統監測。
然而,AI 對動物溝通理解的影響不僅限於海洋。 在陸地上,研究人員也利用類似技術解碼各種物種的聲音與行為。 以下是一些值得注意的例子:
野生動物聲學
Wildlife Acoustics 音訊設備使用無源超音波錄音機和聲音分析軟體來監測生態系統、支持物種保護以及進行動物行為研究和環境影響評估2.
這使得持續監測成為可能,從而更容易發現難以捉摸或瀕臨滅絕的物種,而不會干擾其棲息地、影響數據準確性或受到頻繁實地考察的後勤挑戰的限制。
動物語言
Zoolingua 正在開發一種複雜的演算法,用於將狗的語言翻譯成人類的語音3。 基於動物行為學家 Con Slobodchikoff 博士的研究,他自 1980 年代中期以來研究土撥鼠的社會行為和溝通系統。
Zoolingua 使用視訊分析特定情況下的狗的發聲和行為,然後應用先進的電腦程式對這些複雜的通訊進行分類,有效地解碼並翻譯成英語。
跨物種 AI 通訊技術的好處
跨物種 AI 溝通的好處遠超過判斷狗狗喜歡牛排還是雞肉。 與動物對話和聆聽,可能推動其他領域前所未有的突破。 更深入的理解有助於保育工作、動物健康與福祉,以及進一步的研究與開發。
前所未見的突破
成功的跨物種溝通可能開啟一個充滿可能性的世界,彷彿帶有科幻色彩。 它可能開啟水下探索、發現新動物物種等大門。
24/7 動物健康和福祉監測
DeepSqueak 等工具是一種能夠對動物發聲進行分類的機器學習演算法,有助於在監測動物壓力指標方面發揮至關重要的作用。4 人類可以更好地區分快樂和壓力、憤怒和悲傷以及其他情緒,以改善動物的健康和福祉。
此外,支援人工智慧的設備允許 24/7 自動監控,而不是依賴人類觀察,捕捉以前可能錯過的更細緻的溝通和情況。現有的 寵物健康監測器 已經通過互動玩具、智能項圈和健康追踪器改善了家庭寵物的生活。
運動和聲音的模式識別以供進一步研究
某些動物的新技術更容易轉化為其他物種的溝通方式。 例如,DeepSqueak 起初是囓齒類動物的溝通工具,後來擴展到分析狐猴和鯨魚的溝通模式。 這些工具可搭配運動與行為 AI 解決方案,提供 360° 動物行為的全方位觀察。
改善保護工作
地球科學計畫是利用人工智慧進行保育與人道主義努力的典範。 動物的聲音會被錄製下來,然後電腦會即時處理以回應。 這成為一個大型動物聲音語音的音頻語言模型,並已獲得近1,700萬美元的保育與棲地復育研究與開發補助。5
人工智慧在理解和翻譯動物語言方面的局限性
雖然大多數物種間溝通旨在加深與動物的關係,但總存在不幸的誤用與傷害風險。 訓練師與研究人員需要具備新型人工智慧通訊系統的倫理訓練,並具備對動物自然行為與福祉的廣泛了解,以避免意外的行為操控或過度壓力。
濫用和行為操縱
隨著對動物行為與溝通的更深入理解,人類有可能濫用這些資訊來操控動物或強迫牠們陷入非自然情境。 濫用動物溝通 AI 可能會不道德地將牠們的行為變成娛樂,或以某種方式造成壓力或傷害。
單向溝通
即使人類能解讀動物語言,他們能理解我們嗎? 當人類無法回應時,單向溝通成為潛在的限制。 雙向動物溝通的新進展將依賴突破性的人工智慧裝置、大型機器學習演算法以及更先進的技術。
未來展望——這個現實有多近?
就全球動物健康領域的人工智慧應用而言,預計2025年市場將成長至16.8億美元,未來十年將有顯著成長。6 由於科技日益普及且價格親民,跨物種的 AI 通訊工具正被廣泛採用。 AI 也變得更先進、高效且精確,而以 AI 驅動的內部物種溝通工具,可能為深遠突破鋪路。 越來越多工具被積極應用於目前的研究、保育工作和動物溝通中,因此與狗狗聊天的時間可能比你想像中更快發生。
Ambiq 的貢獻
用於監控動物與海洋生物的智慧感測器、錄音機與資產追蹤器,需由具備邊緣處理能力的高節能設備持續運作,使其能在偏遠環境中長時間運作而無需頻繁維護。 這些智慧系統能過濾掉誤讀數,如風向或背景噪音,確保資料收集準確,同時降低頻寬使用。
Ambiq 提供一系列 超低功耗系統單晶片 (SoC), 為邊緣設備(包括用於理解動物通訊的設備)帶來高效能、節能的人工智慧。利用 Ambiq 專有的亞閾值功耗優化技術 (SPOT)® 平台,製造商可以開發一次充電即可運行數週的智能監控設備。
這些高效能功能還支援即時、裝置上的資料處理,確保最準確地洞察動物行為、遷徙模式和生態系統變化,從而支援保育工作和及早發現環境威脅。訪問我們的網站了解有關 Ambiq 的更多信息,並於 3 月 11 日至 13 日加入我們的 Embedded World,了解更多邊緣 AI 的可能性。
來源:
1 AI 竊聽海豚,發現六種未知點擊類型 |十二月 7, 2017
2 野生動物聲學 |2024
3 動物語言 |2024
4 DeepSqueak:基於深度學習的超聲波發聲檢測和分析系統 |一月4,2019
5 人工智慧能幫助我們理解動物並重新連結大自然嗎? 一個研究實驗室認為是這樣 |一月15,2025
第 6 章 2024 年至 2034 年動物保健市場中的人工智慧 (AI) 規模、份額和趨勢 |2024 年 10 月 7 日