Τα τελευταία χρόνια η σύγκλιση της τεχνητής νοημοσύνης (AI) και της θαλάσσιας βιολογίας έχει εγκαινιάσει μια μετασχηματιστική εποχή με αρκετές προκλήσεις. Οι φάλαινες, αυτά τα μεγαλοπρεπή πλάσματα του ωκεανού, μελετώνται συστηματικά σε σχέση με τις συμπεριφορές και τους κώδικες επικοινωνίας που χρησιμοποιούν, ενώ πλέον γίνονται καλύτερα κατανοητά στους ανθρώπους.
Τι «λένε» οι φάλαινες μεταξύ τους;
Οι φάλαινες διαχρονικά συναρπάζουν την επιστημονική κοινότητα. Είναι εξαιρετικά κοινωνικές, ικανές να λαμβάνουν αποφάσεις σε ομάδες και παρουσιάζουν πολύπλοκη συμπεριφορά κατά τη διάρκεια της αναζήτησης τροφής. Οι «γίγαντες» των ωκεανών χρησιμοποιούν ήχους για να επικοινωνούν μεταξύ τους και να συντονίζουν τις κινήσεις τους. Παραδοσιακά, οι θαλάσσιοι βιολόγοι χρησιμοποιούσαν υποβρύχια μικρόφωνα για την καταγραφή αυτών των ήχων, αλλά η ανάλυση τόσο μεγάλου όγκου δεδομένων ήταν εξαιρετικά δύσκολο έργο. Η τεχνητή νοημοσύνη παρέχει νέα δυναμικά εργαλεία επεξεργασίας και ανάλυσης με αλγόριθμους μηχανικής μάθησης προκειμένου να ανιχνεύονται αλλαγές στα φωνητικά μοτίβα που χρησιμοποιούν οι φάλαινες (τα οποία μπορεί να υποδηλώνουν άγχος, κίνδυνο ή άλλες αλλαγές στο περιβάλλον τους).
Μία νέα έρευνα που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Communications κατέδειξε ότι η επικοινωνία ανάμεσα στις φάλαινες είναι πολύ πιο εκφραστική και περίπλοκη από ότι πίστευαν οι επιστήμονες μέχρι πρόσφατα. Οι φυσητήρες επικοινωνούν εκπέμποντας παλμικούς ήχους – κλικ σε ακολουθίες που ονομάζονται codas και είναι πιθανό να δομούνται με τρόπο που θυμίζει φωνητικό αλφάβητο.Μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής την Pratyusha Sharma από το Εργαστήριο Επιστήμης Υπολογιστών και Τεχνητής Νοημοσύνης (CSAIL) του ΜΙΤ χρησιμοποίησε στατιστικά μοντέλα για να αναλύσει τα codas και κατάφερε να εντοπίσει μια δομή στη γλώσσα τους που είναι παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι. Τα ευρήματα αποτελούν σημαντικό εργαλείο που θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποκρυπτογράφηση όχι μόνο της δομής αλλά και του νοήματος των συγκεκριμένων ήχων.
Η ομάδα ανέλυσε ηχογραφήσεις 8.719 codas από περίπου 60 φάλαινες οι οποίες συλλέχθηκαν από το Dominica Sperm Whale Project μεταξύ του 2005 και του 2018, χρησιμοποιώντας ένα μείγμα αλγορίθμων για την αναγνώριση και την ταξινόμηση τους. Διαπιστώθηκε ότι ο τρόπος με τον οποίο επικοινωνούν οι φάλαινες δεν είναι τυχαίος αλλά δομημένος ανάλογα με το πλαίσιο των συνομιλιών τους και τους κινδύνους που αντιμετωπίζουν.
Δεν είναι βέβαιο ότι το αποτέλεσμα της έρευνας μπορεί να ερμηνευτεί ως το ισοδύναμο των γραμμάτων, της θέσης ή των προτάσεων που χρησιμοποιούνται στην ανθρώπινη γλώσσα, ωστόσο διαφάνηκε μεγάλη εσωτερική ομοιότητα. Το National Geographic σε παλαιότερο άρθρο του είχε καταγράψει ότι ίσως αποκρυπτογραφήθηκε η πρώτη «λέξη»: ένα σήμα που χρησιμοποιούν οι φάλαινες για να ξεκινήσουν την κατάδυση.
Αυτό που έχει καταστεί επίσης σαφές – σύμφωνα με επιστημονικές έρευνες- είναι ότι διαφορετικές ομάδες φαλαινών χρησιμοποιούν διαφορετικές παραλλαγές ήχων γεγονός που ώθησε ορισμένους επιστήμονες να μιλήσουν ακόμη και για «διαλέκτους». Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Biology Letters αποδείχθηκε ότι κατά τα πρώτα χρόνια της φαλαινοθηρίας στον Ειρηνικό Ωκεανό οι φάλαινες έμαθαν πολύ γρήγορα να προσαρμόζονται στους κινδύνους και να αναπτύσσουν δράσεις φυγής.
Προκλήσεις και οφέλη της τεχνητής νοημοσύνης
Η παρακολούθηση των πληθυσμών στα μεγάλα περιβάλλοντα του ωκεανού αποτελούσε ανέκαθεν πρόκληση για τους επιστήμονες. Οι συσκευές GPS παρέχουν πολύτιμα δεδομένα, αλλά η ενσωμάτωση νέων εργαλείων της ΑΙ έχει βελτιώσει σημαντικά την ακρίβεια και το εύρος. Οι αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης αναλύουν δορυφορικές εικόνες και άλλες πηγές δεδομένων για να εντοπίσουν πληθυσμούς, να εκτιμήσουν το μέγεθος τους και να παρακολουθήσουν τις μεταναστευτικές διαδρομές σύμφωνα με παράγοντες όπως η θερμοκρασία της θάλασσας και η διαθεσιμότητα της τροφής.
Αυτά τα μοντέλα πρόβλεψης μπορούν να αποτρέψουν κινδύνους για τις φάλαινες – ειδικά σε περιοχές με υψηλή αλιευτική δραστηριότητα – επιτρέποντας έγκαιρες παρεμβάσεις. Η AI μπορεί να εντοπίσει επίσης σημάδια ασθένειας ή τραυματισμού όπως δερματικές βλάβες και να συμβάλλει στην ενημέρωση για τη δημιουργία προστατευόμενων περιοχών και για τον σχεδιασμό βιώσιμων αλιευτικών πρακτικών. Οι κοινές βάσεις δεδομένων επιτρέπουν στους ερευνητές από διαφορετικές χώρες να συνεργάζονται αποτελεσματικότερα, συγκεντρώνοντας γνώσεις και πόρους για την αντιμετώπιση προκλήσεων.
Ηθικά διλήμματα και κίνδυνοι
Η προσπάθεια της επιστήμης να «συνομιλήσει» με διαφορετικά όντα αποτελεί κομμάτι της ανθρώπινης φαντασίας και έρευνας εδώ και πολλά χρόνια. Οι ιστορίες του συγγραφέα Χιου Λόφτινγκ με τον κτηνίατρο που μιλάει στα ζώα γνώρισαν αμέσως μεγάλη επιτυχία, ενώ έχουν μεταφερθεί πολλές φορές στη μικρή και στη μεγάλη οθόνη. Ήδη από τη δεκαετία του 1960, ο Roger Payne ο οποίος συμμετείχε ενεργά στο κίνημα «Σώστε τις φάλαινες» εστίασε τις έρευνες του στον τρόπο με τον οποίο «τραγουδούν» οι φάλαινες-καμπούρες μεταφέροντας μεταξύ τους μηνύματα για να συντονίζουν τις κινήσεις τους. Την ίδια εποχή, προκειμένου να κατακτηθεί η επικοινωνία ανθρώπων και δελφινιών ανακαινίστηκε ένα ολόκληρο σπίτι προκειμένου να μπορέσει ένα δελφίνι («Peter») να ζήσει με μια επιστήμονα, τη Margaret Lovatt, στο πλαίσιο ενός χρηματοδοτούμενου από τη NASA προγράμματος για την αποκρυπτογράφηση της γλώσσας. Η απροσδόκητη ερωτική εγγύτητα μεταξύ του δελφινιού και της Λόβατ οδήγησε τελικά στο να κοπεί εκτάκτως η χρηματοδότηση του προγράμματος.
Ενώ η τεχνητή νοημοσύνη προσφέρει τεράστιες δυνατότητες, εγείρει επίσης ηθικά ζητήματα και προβληματισμούς. Η διασφάλιση της υπεύθυνης χρήσης των τεχνολογιών, η προστασία του απορρήτου των δεδομένων για τη θαλάσσια ζωή και ο μετριασμός των πιθανών αρνητικών επιπτώσεων στις ίδιες τις φάλαινες αποτελούν πρωταρχικές ανησυχίες.
Τα ζώα θα μπορούσαν να χειραγωγούνται με τρόπο που εξυπηρετεί τα ανθρώπινα συμφέροντα και μάλιστα σε πολύ πιο εξελιγμένο επίπεδο. Είναι επιτακτική η αξιολόγηση των επιπτώσεων της ΑΙ στη μεταχείριση των ζώων, όπως και σε όλα τα υπόλοιπα πεδία στα οποία χρησιμοποιείται.
