Gli animali parlano, l’AI applicata ai capodogli rivela il loro linguaggio

Gli animali parlano e Ai aiuta a capire cosa dicono. Dagli elefanti ai cani, la tecnologia moderna sta aiutando i ricercatori a vagliare enormi set di dati e a scoprire diversità e complessità precedentemente sconosciute nella comunicazione animale.

Un gruppo di scienziati (tra cui qualche nome dal suono italiano) ha scelto come campo di ricerca i capodogli.

E leggendo l’articolo scritto da Katherine Latham e Anna Bressanin per la BBC è comprensibile il loro fascino.

La ricerca sui capodogli è guidata da David Gruber, capofila e fondatore della Cetacean Translation Initiative (Ceti) e professore di biologia alla City University di New York.

Studiano da 20 anni i capodogli

Ascoltano i capodogli da quasi 20 anni e hanno utilizzato l’intelligenza artificiale per decodificare un “alfabeto fonetico dei capodogli”.

Quasi 20 anni – e migliaia di ore di osservazione – dopo, i ricercatori hanno scoperto complessità nelle vocalizzazioni delle balene mai osservate prima, rivelando strutture all’interno della comunicazione dei capodogli simili al linguaggio umano.

Fu circa 47 milioni di anni fa che i cetacei erranti iniziarono a gravitare verso l’oceano: si tratta di 47 milioni di anni di evoluzione in un ambiente estraneo al nostro. Come possiamo sperare di comprendere facilmente le creature che si sono adattate a vivere e comunicare sotto pressioni evolutive così diverse dalle nostre?

I capodogli non sono facili da studiare. Trascorrono gran parte della loro vita cercando cibo o cacciando a profondità fuori dalla portata della luce solare. Sono in grado di immergersi per oltre 3 km e possono trattenere il respiro per due ore.

I capodogli vivono in società matrilineari multilivello – gruppi di figlie, madri e nonne – mentre i maschi vagano per gli oceani, visitando i gruppi per riprodursi. Sono noti per il loro comportamento sociale complesso e il processo decisionale di gruppo, che richiede una comunicazione sofisticata. Ad esempio, sono in grado di adattare il loro comportamento di gruppo quando si proteggono dai predatori come le orche o gli esseri umani.

Come comunicano gli animali

I capodogli comunicano tra loro utilizzando sequenze ritmiche di clic, chiamate coda. In precedenza si pensava che i capodogli avessero solo 21 tipi di coda. Tuttavia, dopo aver studiato quasi 9.000 registrazioni, i ricercatori del Ceti hanno identificato 156 code distinte.

Hanno anche notato gli elementi costitutivi di base di questi codici che descrivono come un “alfabeto fonetico del capodoglio” – proprio come i fonemi, le unità del suono nel linguaggio umano che si combinano per formare parole.

“Prova dell’apprendimento sociale attraverso le barriere culturali simboliche nei capodogli” si intitola un paper a firma di Antonio Leitao, Maxime Lucas, Simone PoettoTaylor, A. Hersh Shane Gero, David F. Gruber, Michael Bronstein, Giovanni Petri.

I capodogli, scrivono,  vivono in società a più livelli e hanno un complesso sistema di comunicazione vocale. Comunicano attraverso modelli ritmici (coda) di suoni brevi a banda larga (clic), che sono stati tradizionalmente classificati in un insieme finito di tipi di coda in base al numero totale di clic, al loro ritmo e al loro tempo. L’insieme dei tipi di coda vocalizzati ( uso della coda) combinato con la frequenza con cui ciascuno viene vocalizzato (frequenza della coda) costituisce un repertorio vocale.

Sebbene esistano prove di variazioni individuali nei repertori vocali, i capodogli appartenenti alla stessa unità sociale, un gruppo stabile di balene su base matrilineare, condividono un repertorio vocale comune che è stabile nel corso degli anni.

Si dice che le unità sociali che condividono parti sostanziali del loro repertorio facciano parte dello stesso clan vocale.

Distinzioni sociali a 3mila metri sott’acqua

Esiste una chiara segregazione sociale tra i membri di clan diversi, anche quando vivono in simpatria, e quindi i clan segnano un livello più elevato di organizzazione sociale, che sembra essere definito sulla base di indicatori vocali culturali. Ci sono “cambiamenti a grana fine” in vocalizzazioni identificate dall’IA.

Ogni coda è composta da tre a 40 clic rapidi. Si è scoperto che i capodogli variano la velocità complessiva, o il “tempo”, delle code, così come accelerano e rallentano durante l’esecuzione di una coda, in altre parole, rendendola “rubato”.

A volte aggiungevano un clic in più alla fine della coda, simile all’ornamento in musica. Queste sottili variazioni suggeriscono che le vocalizzazioni dei capodogli potrebbero trasportare una quantità di informazioni molto più ricca di quanto si pensasse in precedenza.

Alcune di queste funzionalità sono contestuali. Nel linguaggio umano, ad esempio, puoi dire “cosa” o “cosaaa!?”. È la stessa parola, ma per capirne il significato devi ascoltare l’intero suono,” dice.

I ricercatori hanno anche scoperto che i “fonemi” dei capodogli potrebbero essere usati in modo combinatorio, consentendo alle balene di costruire un vasto repertorio di vocalizzazioni distinte. L’esistenza di un sistema di codifica combinatorio, scrivono gli autori del rapporto, è un prerequisito per la “dualità di modelli” – un fenomeno linguistico ritenuto esclusivo del linguaggio umano – in cui elementi privi di significato si combinano per formare parole dotate di significato.

Fonti

Bbc

elifesciences

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