L'AI sussurra ai cani
Quante volte, guardando un cane abbaiare, avete pensato "chissà cosa sta cercando di dirmi"? L'intelligenza artificiale potrebbe essere lo strumento chiave per rispondere a questa domanda e donare al migliore amico dell'uomo la parola che proverbialmente gli manca. I ricercatori dell'Università del Michigan stanno cercando di usare l'AI per interpretare il linguaggio animale, con un'attenzione particolare a quello dei cani.
AI e comunicazione animale
Cercare di comprendere la comunicazione animale è un'impresa nella quale l'umanità si cimenta da secoli. È infatti ormai assodato che gli animali possiedono alcune forme di comunicazione più o meno complesse, non soltanto comportamentali (si pensi allo scodinzolìo dei cani), ma anche "linguistiche" (per esempio, sapevate che i delfini "parlano" diversi dialetti?). I cani, in particolare, generalmente abbaiano, ma possono anche guaire, ululare, ansimare, latrare e ringhiare, dipendentemente da ciò che vogliono esprimere o comunicare al resto del branco. Grazie ad alcuni modelli di elaborazione del linguaggio naturale (NLP) addestrati inizialmente sul linguaggio verbale umano, gli scienziati sono riusciti a sviluppare un modello in grado di comprendere se un latrato canino esprime giocosità o aggressività. Ma non solo: questi stessi modelli possono anche rivelare informazioni come l'età, la razza e il sesso dell'animale, semplicemente analizzando le sue vocalizzazioni.
AI e linguaggio animale: lo studio dell'Università del Michigan
Per ottenere questo risultato, i ricercatori dell'Università del Michigan, in collaborazione con l'Istituto nazionale messicano di astrofisica, ottica ed elettronica (INAOE), hanno registrato i versi di 74 cani di razza, età e sesso diversi, in una varietà di contesti. Il set di dati è stato poi utilizzato per modificare Wav2Vec2, un modello di Machine Learning originariamente addestrato sul linguaggio verbale umano e utilizzato per distinguere sfumature vocali come tono, intonazione e accento. Grazie a questo modello è stato possibile generare e interpretare alcune rappresentazioni dei dati acustici raccolti dai cani. Con grande sorpresa dei ricercatori, Wav2Vec2 non solo ha avuto successo nella classificazione dei versi canini, ma ha anche superato altri modelli addestrati specificamente sui dati degli abbai dei cani, raggiungendo valori di accuratezza fino al 70%. I risultati sono stati presentati alla Joint International Conference on Computational Linguistics, Language Resources and Evaluation
Prima dello studio, l'AI era stata già utilizzata per provare a decodificare la comunicazione animale (si veda, ad esempio, il sistema BEANS), ma questa ricerca ha compiuto degli importanti passi avanti: ha dimostrato che è possibile studiare la comunicazione animale ricorrendo ai modelli già esistenti per il linguaggio verbale umano. Rada Mihalcea, professoressa di Informatica e direttrice del Laboratorio di AI dell'Università del Michigan, ha affermato: "I progressi dell'AI possono rivoluzionare la nostra comprensione della comunicazione animale, e i nostri risultati suggeriscono che potremmo non dover ricominciare da zero. Questa è la prima volta che tecniche ottimizzate per il parlato umano sono state utilizzate per decodificare la comunicazione animale. I nostri risultati dimostrano che i suoni e i pattern derivati dal parlato umano possono servire come base per analizzare e comprendere i pattern acustici di altri suoni, come le vocalizzazioni animali".
Perché è importante
Innanzitutto, questa scoperta permette di aggirare il problema tecnico della raccolta dei dati: i versi degli animali sono logisticamente molto più difficili da stimolare e registrare rispetto al linguaggio umano, e i dati pubblici disponibili sono estremamente limitati. Dimostrare che i modelli di elaborazione del linguaggio umano possono essere uno strumento utile nell'analisi della comunicazione animale è un risultato importante, con potenziali benefici per biologi, etologi e altri studiosi. Infine, questa ricerca ha implicazioni potenzialmente rilevanti per il benessere animale. Comprendere le sfumature dei versi canini potrebbe migliorare notevolmente il modo in cui gli umani interpretano e rispondono alle loro esigenze emotive e fisiche, migliorandone così le cure e prevenendo situazioni potenzialmente pericolose.
Fonti:
University of Michigan
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