醫(yī)學(xué)博士杜立德這個虛構(gòu)的角色以其與動物對話的能力俘獲了數(shù)百萬兒童的想象力——如今,利用包括人工智能在內(nèi)的科技傾聽和更好地理解動物的想法,也正俘獲世界各地人工智能專家的想象力。
例如,人工智能語言分析技術(shù)正被用于解讀寬吻海豚的聲音,以及編制海豚語言詞典。
這項工作正在全球范圍內(nèi)進行,涉及各種各樣的物種。研究人員正在利用技術(shù)收集數(shù)據(jù),以應(yīng)對這個時代面臨的一些最嚴峻的環(huán)境挑戰(zhàn)。當中的部分研究者獲得微軟地球人工智能計劃(AI for Earth)的資助。
下面是一些正在進行的項目的簡單介紹,以及他們希望實現(xiàn)的目標。
傾聽大象的聲音來助力保護工作
聲學(xué)監(jiān)測方法正在被用來識別和跟蹤非洲森林象——這種物種的數(shù)量在中非雨林中急劇下降。該大象傾聽項目使用50個傳感器來監(jiān)測熱帶雨林中近1250平方公里(約合485平方英里)的面積,并在大象四處游蕩時對它們進行記錄。
最近,Conservation Metrics項目獲得了來自微軟地球人工智能計劃的一筆資金。該項目通過先進的遙感技術(shù)、機器學(xué)習技術(shù)和基于云的數(shù)據(jù)分析,幫助這些傾聽項目擴大服務(wù)規(guī)模,使得它們的保護工作更加有效。
昆蟲的聲音揭示廣泛的生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況
美洲大螽斯(蟋蟀和蚱蜢的近親)的交配叫聲本身似乎并不十分重要,但對于研究中美洲雨林生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的科學(xué)家來說,這可能是他們研究的關(guān)鍵所在。這些昆蟲在熱帶食物鏈中占據(jù)著中心位置,它們與植物和動物之間的互動可以揭示關(guān)于各種問題的有價值的信息。
另外,有個團隊目前結(jié)合使用聲學(xué)傳感器和人工智能來監(jiān)控100種美洲大螽斯,并希望在適當?shù)臅r候?qū)⒀芯糠秶鷶U大到其他的物種,比如猴子。該團隊包括來自康奈爾大學(xué)生物聲學(xué)研究計劃和達特茅斯大學(xué)的研究人員。
項目研究員霍爾格·克林克(Holger Klinck)指出,“聲學(xué)是研究我們今天面臨的許多環(huán)境問題的偉大工具,但分析部分一直阻礙著我們前進。而這些新的人工智能技術(shù)則為我們提供了大量的研究機會。這對我們來說是一個非常激動人心的時刻。”
利用鳥鳴聲預(yù)測生物多樣性的減少
鳥鳴聲既動聽又復(fù)雜。經(jīng)驗豐富的觀鳥者能夠區(qū)分不同種類甚至不同方言的鳥鳴聲,但大多數(shù)人都做不到。
匹茲堡大學(xué)的賈斯汀·基茨(Justin Kitzes)博士正在使用機器學(xué)習模型來識別不同類型的鳥鳴聲。這使得科學(xué)家能夠識別出數(shù)量在減少或受到威脅的物種,從而更準確地預(yù)測生物多樣性的減少。
基茨博士指出,“我們的工作所收集到的數(shù)據(jù),最終將有助于為有效保護不斷變化的地球上的鳥類和其他發(fā)聲物種奠定基礎(chǔ)。”
分析雞叫聲,改善動物福祉
除了微軟地球人工智能計劃資助的項目以外,還有其它的一些專注于研究動物聲音的項目。你能分辨出壓力大的雞和吃飽的雞之間的區(qū)別嗎?來自喬治亞大學(xué)和喬治亞理工學(xué)院的科學(xué)家們一直在收集雞在不同環(huán)境下發(fā)出的叫聲,其中涉及與捕食者的距離、空氣溫度甚至鳥喉嚨里的粘液量(可表明是病毒感染)等因素。
然后,通過一個機器學(xué)習程序?qū)δ切┞曇暨M行分析,該程序經(jīng)過訓(xùn)練,能夠識別來自禽鳥的不同聲音。這些數(shù)據(jù)可以提醒農(nóng)民注意鳥類可能出現(xiàn)的任何問題,使得他們能夠在必要時及時作出應(yīng)對。