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以色列科學家以機器學習法解碼蝙蝠交談

在透過動物溝通以找出人類語言起源的研究領域中,未來研究人員將不再需要像動物專家杜立德博士(Dr. Doolittle)一樣去採集動物界吵雜的溝通聲音,就能進一步了解語言的起源。研究埃及果蝠(Egyptian fruit bats)的研究人員表示,他們已經找到了一種方法來分析蝙蝠彼此間的爭吵,牠們在吵些什麼,甚至可以預測爭吵的結果。     

這項研究結果係來自以色列特拉維夫大學共同研究員亞瑟約夫(Yossi Yovel),他表示所有這些被研究的蝙蝠之交談都可以讓我們了解全世界人類語言來自何時何處。為了研究動物的溝通語言,最大的疑問在於動物間溝通中傳遞多少訊息。      
     
非洲和中東常見的埃及果蝠是群居性的動物,牠們棲息時總是擠成一堆,彼此吵鬧不已,可是人類幾乎辨別不出牠們的聲音。亞瑟約夫和同事合作發表在「Scientific Reports」期刊中的研究報告,描述了他們如何設法辨別出果蝠不同叫聲的涵義。科學家循演算法原理,將原本用在人類語音識別的一種人工智能的機器演算法來解碼蝙蝠叫聲的意義。      
     
他們將收集的數據資料加以分類排序,建立模組和關聯系統的新數據資料。這個研究團隊花了75天連續記錄了22隻蝙蝠音頻與視訊資料。我們能說這不就是牠們的語言嗎? 這些蝙蝠被分成兩組,放在兩個籠子裡。研究員分析這些資料,解讀蝙蝠互相爭吵的叫聲,編列成行,分為睡眠、食物、棲息地、求偶交配四類。運用機器演算法將七隻成年母蝙蝠的一萬五千次的交談紀錄下來,並透過視頻的訊息分類,測出系統分析的準確性。結果顯示,從蝙蝠呼叫的頻率中,該算法71%正確地辨別他們的交談,約61%只是叫聲。該系統也可識別出準確度較低的情況,還是能預測出是否為交談對象,哪隻蝙蝠將留下或是離開。呼叫之間差異是十分微妙的。在不同類別之間有其音高差異--求偶是高音頻,食物則是低音頻。    
      
亞瑟約夫表示,即使是平常的交談叫聲都是很豐富的訊息。研究顯示,以前這些蝙蝠的叫聲都被認為是一樣的,但是實際上,這存在很多的訊息。比方說「走開」叫聲就包含了相當多的訊息。亞瑟約夫進一步分析蝙蝠的交談,依叫聲的型態或是重音,可以辨別出更細節的訊息內涵。倫敦學院(University College, London)生態和生物多樣學的凱特瓊斯(Kate Jones)教授,以社會行為來描述這樣令人興奮的發現,她說:「這就像蝙蝠叫聲的羅賽塔石碑,可以解讀出蝙蝠界的社會行為。」她對這個團隊使用的方法表示,已經能嘗試解讀蝙蝠叫聲的意義。這些訊號有更豐富的信息。這項技術可以廣泛闡釋其他動物的溝通行為。她也指出:「這項研究可能為我門開啟了一個不同的世界,了解什麼是動物溝通。」     
          

更新日期 : 2017/02/15