愛犬が食べ物を欲しがる「ワン！」という声と、散歩に行きたい「ワン！」という声が違うと断言したことがあるなら、おそらくその通りだろう！動物たちは、ボディランゲージ、音、化学物質、触覚など、さまざまなコミュニケーション手段を通じて欲求を伝えている。コミュニケーションは、彼らが子供の世話をしたり、集団で協調したり、脅威から身を守ったり、交尾相手を見つけたりするのに役立っている。
人間として、私たちは常に毛むくじゃらの友人と話し、関係を深めたいと願ってきた。最新の人工知能（AI）の飛躍的な進歩により、私たちは動物とのコミュニケーションに大きく近づいた。
スーパーボールのハーフタイムショーについてペットと議論するのはまだ先のことだが、AIは動物のコミュニケーションを理解する新しい方法を生み出しつつある。
動物と人間のコミュニケーションの歴史
寒い夜にエスキモーを暖めるそり犬から、手話を披露するチンパンジーまで、人間と動物は歴史を通じて密接に絡み合ってきた。犬が家畜化された初期から、人間と動物は声の調子や基本的な命令、本能的な合図を通じて協力することを学び、互恵的な関係を形成してきた。
今、AIは動物との研究やコミュニケーション戦略に革命を起こそうとしている。その進歩は、クジラの群れやライオンの群れのような動物同士のコミュニケーションを解読するだけでなく、研究者が動物の鳴き声を理解することにも道を開きつつある。
AIによる異種間コミュニケーションの仕組み
では、この技術は実際にどのようなものなのだろうか？ウェアラブル・デバイス、水中タッチパッド、スマート・タグのようなモニタリング・トラッキング・デバイス、動物の発声を読み取れるテキストに変換する生体音響システムなどの形がある。モノのインターネット（IoT）を構成するエッジ・デバイスは、大量のデータを収集、集約、分析する。これらのデバイスから収集されたデータは、さらに直感的なAIによって処理・分析される。
例えば、画期的なアルゴリズムによって、メキシコ湾全域の海底付近の音響センサーから5200万回ものシーライフの「クリック音」を分析し、野生のイルカの個体数、その動き、環境変化がその群れ構造に及ぼす潜在的な影響を追跡している1。 さらに、これらのデータに基づくセンサーは、海洋保護、汚染物質の削減、生態系のモニタリングに役立っている。
しかし、AIが動物のコミュニケーション理解に与える影響は、海に限ったことではない。陸上でも、研究者たちは同様のテクノロジーを活用して、さまざまな種の鳴き声や行動を解読している。以下はその顕著な例である：
野生動物の音響
Wildlife Acoustics社の音響機器は、パッシブ超音波レコーダーと音響分析ソフトウェアを使用し、生態系のモニタリング、種の保全、動物行動調査、環境影響評価を行う2。
これにより継続的なモニタリングが可能になり、生息地を乱すことなく、データの正確性を損なうことなく、また頻繁に現地を訪れるというロジスティクスの課題に制約されることなく、絶滅危惧種や希少種の検出が容易になる。
ズーリンガ
Zoolinguaは、犬の言葉を人間の言葉に翻訳する高度なアルゴリズムを開発している3。 1980年代半ばからプレーリードッグの社会行動とコミュニケーションシステムを研究してきた動物行動学者、コン・スロボドチコフ博士の研究に基づいている。
Zoolinguaは、特定の文脈における犬の鳴き声や行動をビデオで分析し、高度なコンピューター・プログラムを使ってこれらの複雑なコミュニケーションを分類し、効果的に解読して英語に翻訳する。
異種間AIコミュニケーション技術のメリット
AIによる異種間コミュニケーションの利点は、飼い犬がステーキとチキンのどちらが好きかを知ることにとどまらない。動物と話したり聞いたりすることで、他の分野でもこれまでにない飛躍的な進歩を遂げる可能性がある。より良い理解は、保護活動、動物の健康と福祉、そしてさらなる研究開発に役立つだろう。
かつてないブレークスルー
異種間コミュニケーションに成功すれば、SFの枠を飛び越えたような可能性の世界が開けるかもしれない。海底探査や新種の動物の発見など、さまざまな可能性が開けるだろう。
動物の健康と幸福のための24時間365日のモニタリング
動物の発声を分類できる機械学習アルゴリズムであるDeepSqueakのようなツールは、動物のストレス指標をモニタリングする上で重要な役割を果たす4。
さらに、AI対応デバイスは、人間の観察に頼る代わりに24時間365日の自動監視を可能にし、以前は見逃していたかもしれない、より微妙なコミュニケーションや状況を捉えることができる。既存のペットの健康モニターは、インタラクティブなおもちゃ、スマート首輪、健康トラッカーなどで、すでに家庭のペットの生活を向上させている。
さらなる研究のために、動きと音のパターンを識別する
ある種の動物のための新技術は、他の種のコミュニケーションに転用しやすい。例えば、DeepSqueakはげっ歯類のコミュニケーション・ツールとして始まったが、キツネザルやクジラのコミュニケーション・パターンを分析するために拡張された。これらのツールは、動物の行動を360度見渡すために、運動や行動AIソリューションと組み合わせることができる。
保全活動の改善
地球科学プロジェクトは、自然保護や人道的活動にAIを活用した一例である。動物の鳴き声を録音し、それをコンピューターがリアルタイムで処理して応答する。これは動物の鳴き声の大規模な音声言語モデルとなり、保全や生息地のリハビリテーションの研究開発のために1700万ドル近い助成金を得ている5。
動物言語の理解と翻訳におけるAIの限界
ほとんどの異種間コミュニケーションは動物との関係を深めることを目的としているが、不幸にも誤用や危害を加える可能性が常にある。トレーナーや研究者は、新しいAIコミュニケーションシステムに関する倫理的なトレーニングや、動物の自然な行動や福祉に関する幅広い知識を身につけ、偶発的な行動操作や過度のストレスを避ける必要がある。
誤用と行動操作
動物の行動やコミュニケーションに対する理解が深まるにつれ、人間がその情報を悪用して動物を操ったり、不自然な状況に追い込んだりする可能性が出てくる。動物コミュニケーションAIの悪用は、非倫理的に動物の行動をエンターテイメントに変えたり、何らかの形で動物にストレスや害を与える可能性がある。
一方的なコミュニケーション
たとえ人間が動物の言葉を解読できたとしても、彼らが私たちを理解することはできるのだろうか？一方通行のコミュニケーションは、人間がコミュニケーションを返すことができない場合、潜在的な限界となる。双方向の動物コミュニケーションにおける新たな進歩は、画期的なAIを搭載したデバイス、大規模な機械学習アルゴリズム、そしてより高度な技術にかかっている。
将来の展望 – 現実はどこまで近づいているのか？
動物医療における世界的なAIの利用については、市場は2025年に16億8000万ドルに成長し、今後10年間で大きく成長すると予想されている6。ますますアクセスしやすく手頃な価格の技術のおかげで、種内AIコミュニケーションツールはより広く採用されるようになっている。AIはまた、より洗練され、効率的で正確になってきており、AIを搭載した種内コミュニケーションツールは、深遠なブレークスルーの道を開く可能性がある。現在の研究、保護活動、動物とのコミュニケーションにおいて、より多くのツールが積極的に活用されている。
Ambiqの貢献
動物や海洋生物のモニタリングに使用されるスマートセンサー、オーディオレコーダー、アセットトラッカーには、エッジ処理機能を備えたエネルギー効率の高いデバイスによる連続動作が必要です。このようなインテリジェント・システムは、風の動きやバックグラウンド・ノイズなどの誤った測定値をフィルタリングし、帯域幅の使用を最小限に抑えながら正確なデータ収集を保証します。
Ambiqは、動物とのコミュニケーションに使用されるものなど、エッジデバイスに高性能でエネルギー効率に優れたAIをもたらす超低消費電力システムオンチップ（SoC）を提供しています。Ambiq独自のSub-threshold Power Optimized Technology（SPOT®）プラットフォームを活用することで、メーカーは1回の充電で数週間動作可能なインテリジェント監視デバイスを開発できます。
これらの高性能機能により、デバイス上でのリアルタイムデータ処理も可能になり、動物の行動、移動パターン、生態系の変化に関する最も正確な洞察が保証されます。Ambiqの詳細については、当社のウェブサイトをご覧ください。また、3月11～13日に開催されるEmbedded Worldに参加して、エッジAIの可能性をご覧ください。
情報源
1 AIがイルカを盗聴し、未知の6種類のクリックを発見｜2017年12月7日
2 野生動物の音響｜2024
3 ズーリンガ｜2024
4 DeepSqueak：超音波発声の検出と分析のためのディープラーニングに基づくシステム｜2019年1月4日
5 AIは動物を理解し、自然とのつながりを取り戻すのに役立つか？ある研究所はそう考えている。 | 2025年1月15日
6 動物医療における人工知能（AI）の市場規模、シェア、動向 2024年から2034年｜2024年10月7日
