Comment l’intelligence artificielle nous aide à décoder les langages des animaux

Pendant des années, l’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage automatique ont été utilisés pour analyser et traduire les langues humaines. Ce domaine de recherche a contribué à élargir les canaux de communication humaine et a conduit à de nouvelles technologies basées sur le langage telles que les technologies avancées. chatbots et les appareils intelligents à commande vocale.

Aujourd’hui, l’IA est utilisée pour étudier la communication animale, les chercheurs visant à déchiffrer les langues animales à l’appui des efforts de conservation et de durabilité.

“Nous sommes sur le point d’appliquer les progrès que nous constatons dans le développement de l’IA pour le langage humain à la communication animale”, a déclaré Katie Zacarian, PDG et cofondatrice de Earth Species Project (ESP), une organisation qui utilise l’IA pour décoder la communication animale. “Avec ces progrès, nous prévoyons que nous nous dirigeons rapidement vers un monde dans lequel la communication bidirectionnelle avec une autre espèce est probable.”

ESP, une organisation à but non lucratif basée en Californie, aux États-Unis, travaille depuis des années pour développer des systèmes d’apprentissage automatique qui peuvent décoder la communication animale en identifiant des modèles dans la recherche en écologie comportementale. Cela comprend l’analyse de grands ensembles de données contenant des communications animales visuelles, orales et physiques. L’objectif, selon les chercheurs, est de déterminer dans quelles conditions un animal produit un signal de communication, comment l’animal récepteur réagit et quels signaux sont pertinents pour influencer les actions.

“Ce n’est pas aussi simple qu’un appareil Dr. Dolittle.”

Karen Bakker, professeure à l’Université de la Colombie-Britannique

L’analyse de l’IA est possible et, en fait, nécessaire aujourd’hui, étant donné les grandes quantités de données de communication animale qui sont collectées avec des capteurs et des dispositifs d’enregistrement de plus en plus sophistiqués, selon les experts. Cela inclut des appareils qui peuvent être installés et enregistrer du son dans des habitats auparavant inaccessibles comme les mers profondes et les sommets des montagnes. ESP, par exemple, travaille avec plus de 40 biologistes et institutions écologiques partenaires dans le monde entier pour collecter des données.

Comment l’IA analyse les communications animales

“L’IA est une machine de reconnaissance de formes phénoménale”, a déclaré Karen Bakker, professeure à l’Université de la Colombie-Britannique et auteur de Les sons de la vie : comment la technologie numérique nous rapproche des mondes animal et végétal. «Mais cela ne nous mène que si loin. Afin de vraiment comprendre la communication animale, nous devons relier cela au comportement. »

Selon les experts, l’analyse de la communication animale alimentée par l’IA comprend des ensembles de données de bioacoustique, l’enregistrement d’organismes individuels, et d’écoacoustique, l’enregistrement d’écosystèmes entiers. En octobre 2022, ESP a publié le premier benchmark accessible au public pour mesurer les performances des algorithmes d’apprentissage automatique dans la recherche en bioacoustique. Le système, connu sous le nom de DES HARICOTS (the BEnchmark of ANimal Sounds) – utilise 10 ensembles de données de diverses communications animales et établit une base de référence pour la classification de l’apprentissage automatique et les performances de détection.

Les ensembles de données étudiés dans divers efforts pour décoder la communication animale comprennent des enregistrements d’une gamme d’espèces comme les oiseaux, les amphibiens, les primates, les éléphants et insectes comme les abeilles. La communication des chats et des chiens domestiques est également à l’étude. Pourtant, les experts notent que la communication entre les cétacés – baleines, dauphins et autres mammifères marins – est particulièrement prometteuse.

“Les cétacés sont particulièrement intéressants en raison de leur longue histoire – 34 millions d’années en tant qu’espèce socialement apprenante et culturelle”, a expliqué Zacarian. “Et parce que – comme la lumière ne se propage pas bien sous l’eau – une plus grande partie de leur communication est forcée à travers le canal acoustique.”

Les chercheurs soutiennent que la bioacoustique et l’analyse de la communication animale alimentée par l’IA peuvent faire progresser considérablement la recherche écologique et les efforts de conservation.

Par exemple, en 2021, des chercheurs ont utilisé des enregistrements audio pour identifier une nouvelle espèce de rorqual bleu dans l’océan Indien. “Chaque population de rorquals bleus a une signature vocale distincte, qui peut être utilisée pour distinguer et surveiller différentes ‘populations acoustiques’ ou ‘groupes acoustiques'”, a expliqué l’équipe de recherche dans un La nature article détaillant la découverte.

De plus, écouter les écosystèmes et décoder la communication animale peut aider les écologistes à évaluer la santé de l’environnement naturel, selon les experts. Cela comprend, par exemple, le développement d’une meilleure compréhension de la façon dont l’activité humaine distributive comme la population de bruit ou l’exploitation forestière affecte les populations animales. Au Costa Rica, par exemple, des enregistrements audio ont été utilisés récemment pour évaluer le développement et la santé des zones reboisées de la forêt tropicale.

“En surveillant les sons provenant de la nature, nous pouvons rechercher des changements dans la structure sociale, la transmission d’informations culturelles ou le stress physiologique”, a déclaré Zacarian.

L’analyse par IA de la communication animale a également été utilisée pour aider à établir des zones de protection des animaux marins. Au large de la côte ouest des États-Unis, par exemple, des chercheurs ont utilisé l’IA pour analyser les enregistrements de communications maritimes ainsi que des données sur les itinéraires de navigation pour créer des «aires marines protégées mobiles» et prédire les coalitions potentielles entre les animaux et les navires.

“Comprendre ce que disent les animaux est la première étape pour donner aux autres espèces de la planète” une voix “dans les conversations sur notre environnement”, a déclaré Kay Firth-Butterfield, responsable de l’IA et de l’apprentissage automatique au Forum économique mondial. “Par exemple, faut-il demander aux baleines de plonger hors de la trajectoire des bateaux lorsque cela change fondamentalement leur alimentation ou faut-il que les bateaux changent de cap ?”

Les chercheurs sont également confrontés à des préoccupations éthiques. Cela inclut, notamment, la possibilité de nuire en établissant des canaux de communication bidirectionnels entre les humains et les animaux, ou les animaux et les machines.

“Nous ne savons pas exactement quel sera l’effet sur les animaux et s’ils veulent même engager des conversations”, a déclaré Bakker. “Peut-être que s’ils pouvaient nous parler, ils nous diraient de partir.”

Les chercheurs prennent des mesures pour répondre et atténuer les préoccupations concernant les dommages et l’exploitation des animaux. ESP, par exemple, travaille avec ses partenaires pour développer un ensemble de principes pour guider sa recherche et s’assurer qu’elle soutient toujours la conservation et le bien-être animal.

“Nous ne savons pas encore quelles seront toutes les applications réelles de cette technologie”, a déclaré Zacarian. “Mais nous pensons que débloquer une compréhension des communications d’une autre espèce sera très important alors que nous travaillons pour changer la façon dont les êtres humains voient notre rôle, et que nous découvrons comment coexister sur la planète.”

Cet article a été reproduit avec la permission de le Forum économique mondial, où il a été initialement publié.