Искусственный интеллект проливает новый свет на 12 000-летний диалог между кошками и людьми, предполагая, что словарный запас домашних кошек гораздо богаче, чем считалось ранее
Дени Эллис Бешар ссылки-V04HR»>отредактировано Дином Виссером
Мееееееее встает, как вопросительный знак перед рассветом. Любой, кто живет с кошкой, знает ее звуки: прерывистое щебетание, похожее на приветствие, низкое рычание, предупреждающее, мурлыканье, вплетенное в сонный разговор. Этологи разделили кошачьи звуки, которые имеют общие акустические и контекстуальные характеристики, на более чем 20 групп, включая мяуканье, шипение, трель, вой и болтовню. Любое отдельное мяуканье относится, с академической точки зрения, к широкой категории «мяуканье», которая сама по себе содержит множество вариаций. Речевой репертуар домашней кошки намного шире, чем у ее в основном молчаливых диких собратьев. Исследователи даже начали изучать, могут ли кошки переходить на региональные диалекты, подобно тому, как меняется акцент людей на Гудзоне или Темзе. И точно так же, как люди жестикулируют, пожимают плечами, хмурятся и поднимают брови, шерсть и усы кошек создают субтитры: подергивание хвоста говорит о возбуждении, прижатые уши сигнализируют о страхе, а медленное моргание обещает умиротворение. Кошачий кот (Felis catus) — это разговорчивый вид, который за тысячи лет одомашнивания переключил свой голос на своеобразного примата, открывающего холодильник.
Теперь представьте, что вы направляете свой телефон услышав этот предрассветный вой, читаем: «Наполните, пожалуйста, миску». В декабре прошлого года Baidu — китайская многонациональная компания, специализирующаяся на интернет-сервисах и искусственном интеллекте — подала заявку на патент на то, что она описывает как метод преобразования звуков животных в человеческий язык. (Представитель Baidu сообщил Reuters в прошлом месяце, что система «все еще находится на стадии исследования».) Предлагаемая система будет собирать сигналы животных и обрабатывать их: она сохранит слова котенка или щенка «Я голоден» в виде кода, а затем сопоставит их не только с данными о движении, такими как взмахи хвоста, но и с жизненно важными показателями, такими как частота сердечных сокращений и температура тела. Все эти данные будут пропущены через систему искусственного интеллекта и смешаны, прежде чем превратиться в простые фразы на английском, мандаринском или любом другом языке.
Мечта о расшифровке кошачьей речи намного старше глубокого обучения. К началу 20-го века мяуканье записывали на восковых цилиндрах, а в 1970-х годах британский антропозоолог Джон Брэдшоу более четырех десятилетий изучал, как домашние кошки говорят нам — и друг другу — о том, что они означают. К 1990-м годам он и его тогдашняя докторантка Шарлотта Кэмерон-Бомонт установили, что характерное домашнее «мяуканье», которое в основном отсутствует у взрослых особей в диких колониях, является специальным инструментом для управления людьми. Даже домашние кошки редко используют его друг с другом, хотя котята делают это со своими матерями. Однако, несмотря на все это анекдотическое богатство, официальная литература оставалась скудной: сотни статей были посвящены пению птиц и десятки — свисту дельфинов, но совсем немного — фонологии кошачьих, пока в последнее десятилетие машинное обучение не возродило эту область.
О поддержке научной журналистики
<Если вам понравилась эта статья, подумайте о том, чтобы поддержать нашу журналистскую деятельность, отмеченную наградами, подписавшись на нее. Приобретая подписку, вы помогаете обеспечить будущее впечатляющих историй об открытиях и идеях, формирующих наш современный мир.
Один из первых намеков на то, что компьютеры могут взломать код cat, появился в 2018 году, когда ученый в области искусственного интеллекта Ягья Радж Пандея и его коллеги выпустили CatSound, библиотеку из примерно 3000 видеороликов, охватывающих 10 типов вызовов cat ученые обозначили их от шипения и рычания до мурлыканья и материнского зова. Каждый клип проходил через программное обеспечение, разработанное для музыкальных записей, чтобы описать форму звука — как повышается или понижается его высота и как долго он длится — и вторая программа соответствующим образом каталогизировала их. Когда система была протестирована на клипах, которые она не видела во время обучения, она определяла правильный тип вызова примерно в 91 проценте случаев. Исследование показало, что 10 голосовых сигналов имеют акустические отпечатки, которые может распознать машина, что дает исследователям подтверждение концепции автоматизированной классификации кошачьих звуков и последующего перевода.
Импульс был быстро достигнут. В 2019 году исследователи из Миланского университета в Италии опубликовали исследование, посвященное одному звуку, направленному непосредственно на Homo sapiens. Исследование разделило мяуканье на три ситуативных типа: «ожидание еды», «изоляция в незнакомой обстановке» и «чистка щеткой». Преобразовав каждое мяуканье в набор цифр, исследователи обнаружили, что «накорми меня».»мяу» заметно отличалось по форме от «где ты?»»мяу» или «почисти меня», «мяу». После того, как они обучили компьютерную программу распознавать эти формы, исследователи протестировали систему так же, как Пандея и ее коллеги протестировали свою собственную: ей были представлены звуки, которые не были замечены во время обучения — все они были помечены вручную в зависимости от таких обстоятельств, как голод или изоляция. Система правильно определяла мяуканье в 96 процентах случаев, и исследование подтвердило, что кошки действительно изменяют свое мяуканье, чтобы оно соответствовало тому, что они пытаются нам сказать.
Результаты исследования затем он был масштабирован на смартфоны, превратив curiosity для кухонных столов в потребительский искусственный интеллект. Разработчики в компании Akvelon, занимающейся разработкой программного обеспечения, в том числе бывший инженер Alexa,они объединились с одним из исследователей исследования, чтобы создать приложение MeowTalk, которое, как они утверждают, может переводить мяуканье в режиме реального времени. MeowTalk использовал машинное обучение, чтобы классифицировать тысячи сообщений, отправленных пользователями, по общим намерениям, таким как «Я голоден», «Я хочу пить», «Мне больно» и т.д. &»Я счастлив» или «я собираюсь атаковать». Исследование, проведенное в 2021 году членами команды MeowTalk, показало, что вероятность успеха составляет около 90 процентов. Но приложение также фиксирует неправильный перевод нажатий от скептически настроенных владельцев, что служит напоминанием о том, что на самом деле кошка может требовать чего-то совершенно другого. Оценки вероятности могут просто отражать сходство с рисунком — не обязательно точное намерение животного.
По сути, эти системы машинного обучения обрабатывают звуковые дорожки кошек как фотографии. Мяуканье превращается в спектрограмму: одна ось обозначает время, другая — высоту звука, а цвета или яркость — громкость. Точно так же, как системы искусственного интеллекта могут распознать усы кошки на фотографии, они могут классифицировать звуковые изображения, которые тонко различают определенные виды мяуканья. В прошлом году исследователи из Университета Дюздже в Турции усовершенствовали камеру: они ввели спектрограммы в vision transformer, модель, которая разбивает их на фрагменты и присваивает каждому из них вес, чтобы показать, какие части звука придают мяуканью его значение.
А в мае 2025 года предприниматель Влад Резников загрузил в социальную сеть ResearchGate препринт о том, что он называет классификацией кошачьего словаря 2.3, системе, которая подразделяет кошачий словарный запас на 40 различных типов вызовов по пяти поведенческим группам.. Он использовал одну систему машинного обучения, чтобы найти формы внутри каждого звука, а другую — чтобы изучить, как эти формы изменяются в течение одной вокализации. Протяжный вой, пульсирующее мурлыканье и многие другие различные вокализации по-разному связаны друг с другом. Согласно препринту Резникова, модель обладала более чем 95-процентной точностью распознавания кошачьих звуков в режиме реального времени. Рецензентам еще предстоит наточить свои карандаши, но сможет ли система надежно отличить скучающий вопль от «где мой лосось?»»трель, это может, по крайней мере, спасти много ковров.
Что касается Baidu, то в описании к патенту говорится, что его подход скорее добавляет новые виды информации, чем углубляет обоснованный анализ. Представьте себе кошку с фитнес-трекером и радионяней, а также с помощником с искусственным интеллектом, который объяснит, что все это значит. Поможет ли объединение этих данных сделать сообщение животного более понятным или добавит путаницы, еще предстоит выяснить.
Машинное обучение все чаще используется и для понимания других аспектов поведения животных. Бриттани Флоркевич, сравнительный и эволюционный психолог, использует его, чтобы определить, как кошки имитируют мимику друг друга, и отследить физическое расстояние между ними, чтобы сделать вывод об отношениях. «Вообще говоря, машинное обучение помогает ускорить процесс исследования, делая его очень эффективным и точным при условии правильного управления моделями», — говорит она. Она считает, что появление приложений для владельцев домашних животных показывает, насколько люди задумываются об инновационных способах улучшения ухода за своими питомцами. «Приятно видеть, что как исследовательское сообщество, так и обычные владельцы домашних животных используют эту технологию», — говорит она.
Интерес к вокализации животных распространяется не только на кошек, но и на одно из их любимых блюд в меню: мышей. DeepSqueak, система машинного обучения, разработанная психологом Кевином Коффи и его командой, делает для грызунов то же, что другие системы делают для кошек. «Ухаживание за мышами — это действительно интересная штука», — говорит Коффи, — особенно «песни, которые они поют, люди не могут услышать, но это действительно сложные песни». Мыши и крысы обычно общаются в ультразвуковом диапазоне, и машинное обучение расшифровывает эти звуки». неразборчивое чириканье и свист и связывает их с обстоятельствами, при которых они происходят в лаборатории.
Коффи, однако, отмечает, что «пространство общения животных определяется понятиями, которые важны для [животные] — это то, что имеет значение в их жизни…. Крыса, мышь или кошка в основном заинтересованы в том, чтобы сообщить, что они хотят социального взаимодействия, игр, еды или секса, что им страшно или больно.»По этой причине они скептически относятся к грандиозным заявлениям компаний, занимающихся искусственным интеллектом, о том, что мы можем перекрывать концептуально-семантическое пространство языков животных, а затем напрямую переводить — что, по-моему, является полной бессмыслицей. Но идея о том, что вы можете записывать и классифицировать звуки, издаваемые животными, соотносить их с поведением и узнавать больше об их жизни и о том, насколько они сложны, — это абсолютно реально». И хотя он считает, что приложение могло бы реально помочь людям распознать, когда их кошка голодна или хочет есть, это не так. он сомневается, что это необходимо для того, чтобы его приласкали. «Мы уже довольно хороши в этом. Владельцы домашних животных уже общаются со своим животным на этом уровне.”
Одомашненные животные также общаются между собой как представители разных видов. Исследование, проведенное в 2020 году, показало, что собаки и лошади, играя вместе, быстро подражали расслабленному выражению лица друг друга с открытым ртом и самоуничижению, ставя себя в невыгодное или уязвимое положение, чтобы поддерживать сбалансированную игру. Флоркевич полагает, что это может быть частично результатом одомашнивания: люди выбирали животных для выращивания, основываясь на коммуникативных характеристиках, которые облегчали совместную жизнь.
Считается, что общая история людей и кошек началась 12 000 лет назад — когда дикие кошки охотились на грызунов в первых зернохранилищах неолитических фермерских деревень Плодородного Полумесяца — таким образом, существует у нас было время приспособиться друг к другу. По крайней мере, к 7500 году до н.э. на Кипре (острове, где нет местных представителей кошачьих) человека похоронили вместе с кошкой. Позже египтяне почитали их; торговцы, моряки и, в конце концов, викинги развозили их по всему миру на кораблях; а теперь ученые адаптировали самые сложные технологии людей, чтобы попытаться понять их внутреннюю жизнь. Но, возможно, кошки все это время тренировали нас, и, возможно, они будут оценивать наше программное обеспечение с таким же холодным безразличием, с каким относятся к новым игрушкам. В конце концов, речь — это не просто ярлык, а согласованное значение, и кошки, как мастера двусмысленности, могут предпочесть немного загадочности.
