— Попытки прямой расшифровки сигналов хороши тем, что речь идет о естественных способах коммуникации,— рассказывает «Огоньку» заведующая кафедрой сравнительной психологии Новосибирского государственного университета и лабораторией поведенческой экологии сообществ Института систематики и экологии животных СО РАН, один из ведущих в мире специалистов в области исследования поведения и коммуникации животных профессор Жанна Резникова.— Однако, как и в задаче расшифровки незнакомого человеческого языка, мы не можем ничего сделать без «ключа», как это было, скажем, с египетскими иероглифами на известном Розеттском камне. То есть чтобы прочесть текст, нужно понимать значение хотя бы отдельных слов из этого текста, например при помощи языка, который мы знаем. В случае коммуникации животных таким «ключом» служат повторяющиеся ситуации, сопровождаемые одними и теми же хорошо различимыми сигналами. Например, мартышки-верветки издают совсем разные сигналы при появлении разных хищников — змеи, орла и леопарда. А самый сложный и до сих пор непревзойденный пример расшифровки коммуникации — это «язык танцев» медоносных пчел, открытый нобелевским лауреатом 1973 года Карлом фон Фришем. Сегодня ученые используют этот подход? чтобы беседовать… с насекомыми. Энтомологи, которые исследуют поведение жуков или муравьев, неплохо понимают и могут предсказать поведение насекомых на основе разных движений, поз и «жестов». Другое дело, что такого эмоционального контакта, как с собакой, нам не достичь, ведь с насекомыми мы живем в «разных измерениях».
С появлением технологий машинного обучения этот метод лег в основу целого ряда гаджетов и компьютерных программ для общения с животными.
Искусственный интеллект анализирует записи и вылавливает из большого массива информации звуки, относящиеся к «речи» животного. Так в начале этого года биологи Вашингтонского университета создали «переводчик» с мышиного — программу DeepSqueak.
Она может автоматически идентифицировать, обрабатывать и сортировать писк мышей и крыс. Сложность изучения мышиного в том, что животные общаются в основном в ультразвуковом диапазоне, который мы не слышим. Более того, их сложно вычленить даже благодаря специализированным микрофонам. Нейронная сеть блестяще справилась с этой задачей, и сейчас разработчики накапливают «библиотеку мышиной речи», чтобы затем создать алгоритм для общения с животными. Впрочем, в данном случае ученые хотят не просто поболтать с мышами, а узнать, как меняется их поведение, в том числе коммуникационное, во время различных исследований. Ведь, как известно, именно грызуны дают человечеству львиную долю открытий в биологии.
Еще более амбициозны заявления профессора университета в Северной Аризоне Кона Слободчикова, который в течение 30 лет изучал коммуникации луговых собачек и других животных, а теперь взялся за разработку переводчика для общения с собаками. Попытки сделать доступный переводчик для хозяев домашних питомцев уже были: в начале 2000-х были очень популярны японские переводчики Meowlingual и Bowlingual, но их эффективность и точность остались недоказанными. А умный ошейник Catterbox, судя по отзывам, вообще подбирает перевод бессистемно. В свою очередь, Кон Слободчиков утверждает, что создал библиотеку звуков собачьей «речи», с помощью которой может передать буквально любую информацию — от сообщения о присутствии поблизости другого хищника до сведений об одежде хозяина. Профессор уже объединил усилия с коллегами по компьютерным наукам, чтобы на основе накопленных данных создать инструмент машинного перевода. На этом уже специализируется некая компания Zoolingua: через несколько лет, обещают ее представители, достаточно будет навести смартфон на домашнего питомца, чтобы понять, что он нам говорит.
— Мы создаем устройства, которые помимо звуков голоса животного будут читать и язык его тела, а затем, используя технологию искусственного интеллекта и облачных вычислений, переводить всю эту речь на человеческий,— сказал профессор Слободчиков в одном из недавних интервью.— Сейчас в США каждый год подвергают эвтаназии от 2 до 3 млн собак, главным образом из-за того, что у них возникают проблемы с поведением. Но если собаки смогут своевременно поведать нам о своих потребностях, мы сможем избежать ненужной жестокости.
Впрочем, к заявлениям профессора Слободчикова и его оптимистов-единомышленников научное сообщество в целом относится сдержанно. Никто не отрицает, что в системе коммуникации некоторых видов животных есть сигналы для обозначения отдельных предметов и явлений. Но вот появление новых обозначений или объединение существующих в какую-то новую смысловую конструкцию у животных удается обнаружить очень редко. А это значит, что говорить о языке животных как системе символов мы все-таки не можем. Возможно, пока.
В переводе на обезьяний
Наиболее продуктивным в непосредственном общении человека с животным сегодня считается другой метод, связанный с языком-посредником.
— Начало этой научной революции в наших взглядах на язык и интеллект животных было положено в 1960-е, когда человекообразных обезьян научили использовать жесты и графические символы для общения с человеком,— рассказывает профессор Жанна Резникова.— Сейчас уже и с собаками так общаются. Мы узнали чрезвычайно много о лингвистическом и интеллектуальном потенциале животных. Недостаток этого метода в том, что нам остаются неизвестными пределы возможностей их естественной коммуникации.
Речь идет о знаменитых работах биологов Алена и Беатрис Гаpднеp, которые обучили приматов американскому варианту жестового языка глухонемых. Многолетняя работа с обезьянами доказала, что эти животные способны использовать предложенный человеком язык-посредник на уровне примерно 4-летних детей, что является чрезвычайно высоким результатом.
Например, знаменитая горилла Коко (она умерла в прошлом году в возрасте 46 лет) таким образом освоила 1000 жестовых слов и могла сносно выражать свои мысли и даже использовать шутки и образы.
Например, указав на голубя, она говорила, что Коко — птица и тоже может летать. А потом добавляла, что пошутила, так как это весело. Как-то раз увидев, как ассистент промывал в тазике большую линзу, Коко прокомментировала: «Глаз пьет воду». Интересно, что Коко всегда причисляла себя к людям, как и первая шимпанзе, освоившая язык-посредник, Уошо, которая клала свою фотографию в стопочку с изображением людей, а остальных обезьян называла «грязными тварями».
— На языке-посреднике люди уже давно вступили в диалог с животными и выяснили захватывающе интересные подробности их представлений о мире, себе и нас,— говорит профессор Резникова.— Мы знаем, что шимпанзе и гориллы могут шутить и ругаться, скорбеть о потерях и предвидеть будущее, что серый попугай жако детально описывает свойства и характеристики предметов и делится эмоциями и что для фокстерьера лучше играть с хозяином, чем грызть кость, но приоритетно — гоняться за кошками. Что касается использования естественных сигналов животных, то уже древние охотники подманивали дичь, подражая ее звукам.
Шифры и насекомые
Совсем новый подход в изучении языка основан на теории информации. Его профессор Жанна Резникова предложила вместе с известным специалистом по теории информации и криптографии Борисом Рябко из Института вычислительных технологий СО РАН.
— Суть подхода в том, что мы не пытаемся расшифровать сигналы, а создаем ситуацию, в которой животные должны передать друг другу заранее заданное нами количество информации, измеряемое, как известно, в битах,— поясняет профессор Жанна Резникова.— Например, в сообщении о том, налево ли нужно повернуть или направо, заключен один бит информации. В наших экспериментах на муравьях создается ситуация, когда насекомые, чтобы привлечь своих сородичей к пище, должны передать сведения о последовательности поворотов на пути к цели. Число бинарных выборов на этом пути и будет соответствовать количеству информации в передаваемом сообщении: скажем, четыре развилки — это четыре бита. Если при этом измерить время, затраченное на передачу сообщения, можно оценить скорость передачи информации, а также такие важные характеристики коммуникации, как способность улавливать закономерности в передаваемом «тексте» и оптимизировать свои сообщения.
Разработанный метод ученые применили к самому умному виду муравьев — рыжим лесным муравьям. Всего у муравьев около 12 тысяч видов, самые «недалекие» из них общаются с помощью запахов, выкладывая путь к пище дорожкой из феромонов, а вот интеллектуалы способны сообщать о цели, удаленной в пространстве, используя, подобно медоносным пчелам, что-то вроде языка жестов.
— Общаться с пчелами датские ученые научились еще в 1990-е, создав пчелу-робота, которая программируется компьютером и, не покидая улья, сообщает пчелам на их же «языке танцев» координаты кормушки, находящейся на расстоянии до четырех километров,— говорит Жанна Резникова.— Можно представить себе и муравья-робота, только вот нам неизвестно, какие именно сигналы надо заставить его передавать, ведь «язык жестов» муравьев вряд ли будет расшифрован в ближайшее время.
Тем не менее ученые впервые в мире выявили в коммуникации муравьев черты сходства с языком человека. Прежде всего это прямая зависимость между длиной сообщения и количеством информации. Кроме того, количество потенциальных сообщений в «языке» муравьев оказалось весьма велико. Более того, ученые исследовали одну из важнейших характеристик «языка» животных и интеллекта его носителей, а именно: способность быстро подмечать закономерности и использовать их для кодирования, сжатия информации. Так, «умные» муравьи, как и люди, чтобы сообщить, где находится пища, будут «говорить» не «налево-направо-направо-налево-налево», а скажут «иди налево, и так 5 раз». Наконец, в отдельных сериях экспериментов было показано, что муравьи способны передавать информацию о количестве, и система их коммуникации пластична, а это один из основных критериев языка и интеллекта.
— Применение метода изучения языкового поведения, основанного на идеях и методах теории информации, открывает новые перспективы не только в исследовании поведения и эволюции социальных животных, но также в лингвистике и робототехнике,— говорит Жанна Резникова.— Некоторые принципы коммуникации, характерные для наших муравьев-разведчиков и групп фуражиров (муравьи, специализирующиеся на доставке добычи в семью.— «О»), могут использоваться для планирования координированных действий роботов.
Так сможем ли мы в итоге говорить с животными на равных? Здесь ученые однозначно говорят нет: для развития речи необходимо заранее представлять и различать свои действия, создавать и классифицировать мысленные представления о предметах, событиях и связях. Частично это животные делать могут, но членораздельная речь все-таки считается, по крайне мере на данный момент, отличительным даром человека как вида.
Правда, это совсем не означает, что мы не можем общаться с животными. Тем более что эксперименты показывают: чем больше мы разговариваем с нашими соседями по планете, тем более «человечные» черты у них проявляются. И тем лучше мы понимаем друг друга.
0
75.00
