
如果您曾经发誓,您的狗狗吃东西时发出的 “汪汪 “声和散步时发出的 “鞠躬 “声听起来不一样,那么您可能是对的!动物通过各种交流方式来表达自己的愿望和需求,包括肢体语言、声音、化学物质和触摸。交流可以帮助它们照顾幼崽、协调群体、抵御威胁和寻找交配对象。
作为人类,我们一直渴望与毛茸茸的朋友交谈并加深彼此的关系。人工智能(AI)的最新突破让我们离与动物交流更近了一步。
虽然我们还远未到与宠物争论超级碗半场表演的时候,但人工智能正在创造理解动物交流的新方法,这将有助于动物保护工作,促进研究和开发,并让我们能够改善动物的健康和福祉。
动物与人类交流的历史
人类与动物在历史上紧密相联–从雪橇犬在最寒冷的夜晚为爱斯基摩人取暖,到人们更熟悉的黑猩猩表演手语的场景。从狗的最早驯化开始,人类和动物就学会了通过语气、基本命令和本能暗示来合作,形成互惠互利的关系–通常是以食物和住所来换取保护和工作。
现在,人工智能正在彻底改变与动物的研究和交流策略。人工智能的进步不仅为解码动物与动物之间的交流(如鲸鱼群或狮子群)铺平了道路,还让研究人员能够理解动物的声音。
人工智能驱动的种间交流如何发挥作用
那么,这种技术在现实生活中究竟是什么样的呢?它的形式包括可穿戴设备、水下触摸板、智能标签等监控或跟踪设备,或者将动物发声转化为可读文本的生物声学系统。构成物联网(IoT)的边缘设备可收集、汇总和分析海量数据。这些设备收集的数据会通过直观的人工智能进行进一步处理和分析。
例如,一种突破性算法分析了来自墨西哥湾近海底声音传感器的 5200 万次 Sealife “点击",以跟踪野生海豚种群、它们的动向以及环境变化对其吊舱结构的潜在影响1。 此外,这些基于数据的传感器还有助于海洋保护、减少污染物和生态系统监测。
然而,人工智能对理解动物交流的影响并不局限于海洋。在陆地上,研究人员正在利用类似的技术来解码各种物种的声音和行为。以下是一些著名的例子:
野生动物声学
野生动物声学音频设备使用无源超声波记录器和声音分析软件来监测生态系统、支持物种保护、进行动物行为研究和环境影响评估2。
这样就可以进行连续监测,从而更容易发现难以捉摸或濒临灭绝的物种,而不会干扰它们的栖息地,影响数据的准确性,或受到频繁实地考察所带来的后勤挑战的限制。
Zoolingua
Zoolingua 正在开发一种复杂的算法,用于将狗的语言翻译成人类的语言3。 基于 Con Slobodchikoff 博士的研究成果,他是一位动物行为学家,从 20 世纪 80 年代中期开始研究草原犬的社会行为和交流系统。
Zoolingua 通过视频分析狗在特定环境中的发声和行为,然后应用先进的计算机程序对这些复杂的交流进行分类,有效地将它们解码并翻译成英语。

物种间人工智能通信技术的益处
物种间人工智能交流的好处远不止了解你的狗更喜欢牛排还是鸡肉。与动物交谈并倾听它们的声音,可以在其他领域取得前所未有的突破。更好地了解动物有助于保护工作、动物健康和福祉以及进一步的研究和开发。
前所未见的突破
成功的物种间交流可以开启一个充满可能性的世界,让人感觉像是在科幻小说的边缘。它可以为水下探索、发现新的动物物种等打开大门。
全天候监控动物健康和福祉
DeepSqueak 是一种能够对动物发声进行分类的机器学习算法,它等工具有助于在监测动物压力指标方面发挥关键作用。4人类可以更好地区分快乐与压力、愤怒与悲伤以及其他情绪,从而改善动物的健康和福祉。
此外,支持人工智能的设备可以实现全天候自动监控,而不是依赖人工观察,从而捕捉到更多细微的交流和以前可能会错过的情况。现有的宠物健康监测器已经通过互动玩具、智能项圈和健康追踪器改善了家庭宠物的生活。
运动和声音中的模式识别,供进一步研究
某些动物的新技术更容易转化为其他物种的交流技术。例如,DeepSqueak 最初是一种啮齿动物交流工具,后来扩展到狐猴和鲸鱼的交流模式分析。这些工具可与运动和行为人工智能解决方案搭配使用,以 360 度全方位了解动物行为。
加强保护工作
地球科学项目是利用人工智能开展保护和人道主义工作的一个范例。先录制动物的声音,然后由计算机进行实时处理并作出反应。这就形成了一个大型的动物声音音频语言模型,并获得了近 1700 万美元的资助,用于保护和栖息地恢复方面的研发。
人工智能在理解和翻译动物语言方面的局限性
虽然大多数物种间交流的目的是加深与动物的关系,但不幸的是,总是存在滥用和伤害的可能性。驯兽师和研究人员需要接受有关新人工智能交流系统的道德培训,并广泛了解动物的自然行为和福利,以避免意外的行为操纵或过度压力。
滥用和行为操纵
随着对动物行为和交流的深入了解,人类有可能滥用这些信息来操纵动物或迫使它们陷入非自然的境地。滥用动物交流人工智能可能会不道德地将它们的行为变成娱乐,或以某种方式给它们造成压力或伤害。
单向交流
即使人类能够解码动物语言,它们还能理解我们吗?当人类无法与动物进行交流时,单向交流就可能受到限制。动物双向交流的新进展将取决于由人工智能驱动的突破性设备、大型机器学习算法和更先进的技术。
未来展望–现实有多近?
全球人工智能在动物保健领域的应用预计将在 2025 年达到 16.8 亿美元,并在未来十年内大幅增长。6由于技术越来越容易获得,价格越来越低廉,物种间人工智能通信工具正得到越来越广泛的采用。人工智能也变得越来越复杂、高效和精确,人工智能驱动的物种间交流工具可能会为深层次的突破铺平道路。在当前的研究、保护工作和动物交流中,越来越多的工具被积极利用,因此,与狗狗聊天可能比你想象的更快实现。
Ambiq 如何做出贡献
用于监测动物和海洋生物的智能传感器、音频记录器和资产跟踪器需要由具有边缘处理能力的高能效设备持续运行,使其能够在远程环境中长时间工作而无需频��维护。这些智能系统可以过滤掉风动或背景噪声等错误读数,确保数据收集的准确性,同时最大限度地减少带宽使用。
Ambiq 提供一系列超低功耗片上系统 (SoC),为边缘设备(包括用于了解动物通信的设备)带来高性能、高能效的人工智能。利用 Ambiq 专有的亚阈值功率优化技术 (SPOT®) 平台,制造商可以开发出只需一次充电即可运行数周的智能监控设备。
这些高性能功能还能在设备上进行实时数据处理,确保最准确地洞察动物行为、迁徙模式和生态系统变化,从而为保护工作和早期发现环境威胁提供支持。请访问我们的网站了解有关 Ambiq 的更多信息,并与我们一起参加3 月11日至 13 日举行的嵌入式世界大会,了解更多边缘人工智能的可能性。
资料来源
1 AI窃听海豚,发现六种未知点击类型| 2017年12月7日
2 野生动物声学| 2024
3 Zoolingua| 2024
4 DeepSqueak:基于深度学习的超声波发声检测和分析系统| 2019年1月4日
5 人工智能能否帮助我们了解动物并与大自然重新建立联系?一个研究实验室这样认为 | 2025 年 1 月 15 日
6 人工智能(AI)在动物保健领域的市场规模、份额和 2024 年至 2034 年的发展趋势| 2024 年 10 月 7 日