Balina İletişimi ve Yapay Zekâ: 2023 İlk Temas Araştırmaları

İlk balinalar, bugün bildiğimizden farklı bir biçimde, yaklaşık 50 milyon yıl önce ortaya çıktı. Buna karşılık, bugün yapay zekâ alanındaki hızlı gelişmeler çağımızı temsil ediyor. Eski hayvan gruplarının araştırılması ile yeni teknolojilerin buluşması bilimin ilerleyişini yansıtıyor. Bu 2023 değerlendirmesi, sonuçların gerçekte ne gösterdiğini ele alıyor.

AI’ye yatırım hakkında her şeyi öğrenmek için buraya tıklayın.

Balinalar ve İnsan Dışı Zeka İletişimi

SETI Enstitüsü, Kaliforniya Üniversitesi Davis ve Alaska Whale Foundation araştırmacıları kambur balinaların iletişimini inceliyor. Çalışma, insan dışı zekâyı ve olası bilinmeyen sinyalleri araştırmak için yöntemler geliştirilmesine katkı sağlayabilir.

Kasım 2023’te yayımlanan çalışmada, Ağustos 2021’de Twain adlı dişi kambur balinayla yaşanan bir karşılaşma anlatıldı. Araştırmacılar su altı hoparlöründen önceden kaydedilmiş bir temas çağrısı çaldı. Twain tekneye yaklaştı ve yaklaşık yirmi dakikalık ses alışverişi boyunca yakınlarda kaldı. Yanıt sürelerinin analizi, özellikle ilk evrede çağrıların zamanlamasının uyumlandığını gösterdi.

Çalışmanın Önemi

Baş yazar Brenda McCowan, olayı insanlar ile kambur balinalar arasında kambur balina dilinde yapılan bu türden ilk iletişim alışverişi olarak nitelendirdi. Bu ifade belirli etkileşim biçimine ilişkindir; insanların hayvanlarla ilk kez iletişim kurduğu anlamına gelmez.

Ortak yazar Dr. Fred Sharpe şöyle dedi:

“Kambur balinalar son derece zekidir, karmaşık sosyal sistemlere sahiptir, balık yakalamak için baloncuklardan ağlar gibi araçlar yapar ve hem şarkılar hem de sosyal çağrılarla kapsamlı bir şekilde iletişim kurarlar.” 

Çalışma, tek bir balinayla fırsat doğduğunda gözlemlenen nadir bir etkileşimi anlatıyor. Uyarlanabilir ses çalma deneylerinin iletişim araştırmalarına katkısını gösteriyor. Balina dili çözülmedi ve çağrıların anlamını çeviren bir yapay zekâ sistemi eğitilmedi.

Araştırma makalesi kambur balina iletişiminin, insan dışı zekâ araştırmalarına ve olası bilinmeyen sinyalleri inceleme yöntemlerine katkı sağlayabilecek özelliklerini tartışıyor.

• Kambur balinanın beyni, büyük bir işitsel korteks ve iğne hücre kümeleri barındırır.
• Yazarlar, gelişmiş bilişsel yeteneklerin kambur balinaların akustik becerilerini destekleyebileceğini öne sürüyor.
• Kambur balinanın akustik başarıları rastgele ses ve çağrılarla sınırlı değildir. Uzun, ritmik ve sürekli evrilen şarkılar içerir. 
• Kambur balina şarkıları ritmik örüntüler, farklı ses biçimleri ve değişken uzunluktaki sesler arasındaki sessizlikleri içerir. Bunlar iletişim araştırmaları için karşılaştırma malzemesi sağlar; şarkıları doğrudan insan diliyle eşdeğer kılmaz.

Bu özellikler, araştırmacıların bir balinanın üretebileceği sinyal çeşitliliğinin, davranışsal esnekliğinin ana göstergesi olduğunu ve bu nedenle potansiyel bir insan dışı zeka ile etkileşim için teknolojileri test etmek için mükemmel bir fırsat sunabileceğini düşünmelerine yol açtı. 

İlk temasların kurulması, araştırmacılar için her zaman büyük bir ilgi konusuydu. National Geographic, ilk teması “daha önce birbirlerinden habersiz olan kültürler arasındaki ilk karşılaşma” olarak tanımlar. 

İnsanlık tarihi, farklı dilleri ve gelenekleri olan toplulukların pek çok karşılaşmasını içerir. Amerika tarihinde ilk temas, genellikle yerli topluluklarla Avrupalıların farklı yer ve zamanlardaki ilk karşılaşmalarını anlatır. Dünya tek bir başlangıç kültüründen oluşmuyordu ve bu karşılaşmalar her zaman barışçıl değildi.

İlk teması kurmak, yeni işaretleri – sözlü, fiziksel ve yazılı – öğrenmeyi gerektirdiği için şimdiye kadar zaman alıcı ve zahmetli olmuştur. Bu sinyalleri veya iletişim kalıplarını öğrenmek, onları belgelemeyi, içindeki desenleri keşfetmeyi, yabancı bir grup için anlaşılır ve yorumlanabilir hâle getirmek üzere yeniden üretmeyi ve daha fazlasını içerir. 

Bilim insanları, bilinmeyenle iletişim kurmak için teknolojiyi kullanmaya her zaman ilgi duymuşlardır ve AI bu çabanın en yeni ekidir.

İnsan Dışı Varlıklarla Konuşmak İçin AI Kullanımı

O dönemde British Columbia Üniversitesi profesörü ve 2022–2023 Radcliffe araştırmacısı olan Karen Bakker şunu vurgulamıştı:

“İnsan dışı iletişimi kendi koşulları içinde anlamamız gerekiyor.”

Dijital biyoakustik; sensörler, ses kayıtları ve yapay zekâ gibi analiz yöntemleriyle hayvan seslerini davranış bağlamları içinde inceler. Bitkilerin çıkardığı sesler de araştırılır; bu, çözümlenmiş bir bitki dilinin varlığını kanıtlamaz.

Karen Bakker ile Scientific American arasındaki bir röportaj, teknolojinin arıların iletişimine nasıl yardımcı olabileceği konusunda detaylar sundu. 

Arılarla İletişim

Freie Universität Berlin’den Tim Landgraf ve çalışma arkadaşları bal arılarının iletişimini araştırdı. Bilgisayarlı görü ve izleme yöntemleri, kovandaki arıların hareket ve etkileşimlerini incelemeye yardımcı olur.

Arı dansı, besinin yönü ve uzaklığı hakkında bilgi aktarır. Davranış kayıtları ve robotik, diğer arıların hangi sinyallere tepki verdiğini sınamayı sağlar. Bu çalışma genel amaçlı bir arı dili çevirmeni değildir.

Landgraf ve çalışma arkadaşları, arıların sallanma dansındaki çeşitli sinyalleri taklit eden RoboBee’yi geliştirdi. Yayımlanan deneylerde arılar robotun dansını izledi. Radar takibi, kovandan çıkan bazı arıların bu bilgiyi kullanarak uçuş rotalarını değiştirdiğini gösterdi. Sonuç uçuş yönü ve uzaklığına ilişkin bilgi aktarımıdır; arıların her türlü insan komutuna itaat ettiği anlamına gelmez.

AI kullanarak insan dışı iletişim kurmaya yönelik bu tür çabalar, dünyada başka yerlerde de benimsenmiştir. Örneğin, Earth Species Project, insan dışı iletişimi çözmek için AI kullanmaya adanmış bir kar amacı gütmeyen kuruluştur. 

1. Earth Species Project

Earth Species Project, modern makine öğrenimiyle hayvan iletişimindeki örüntüleri ve anlamlarını araştırmayı amaçlıyor. Diğer türlerle iletişimi geliştirmek bir araştırma hedefidir; serbest konuşma yeteneğinin zaten kazanıldığı anlamına gelmez.

Crow Vocal Repertoire projesi, Hawaii kargası ve leş kargasının çağrı repertuvarını haritalamayı amaçlıyordu. Araştırmacılar akustik iletişimin grup koordinasyonundaki rolünü inceliyordu. Kültürel ve davranışsal farklılıkları anlamak doğa korumaya da yardımcı olabilir; bu, insanlarla kargalar arasında hazır konuşma stratejileri bulunduğu anlamına gelmez.

Başka bir proje, hayvan davranışlarının dökümü olan etogramları belirlemek için öz denetimli öğrenme yöntemleri geliştiriyor. Veriler, hayvanlara takılan biyolojik kayıt cihazlarından geliyor. Bu cihazlar donanıma bağlı olarak hareket ve ses kaydedebilir. Etogram, etnografi değildir.

Bioakustik, birçok büyük ölçekli kuruluşun da üzerinde çalıştığı bir alandır. Microsoft (MSFT ) bunun bir örneğidir. 

2. Microsoft Research’ün Biyoakustik Araştırmaları

Microsoft Research’in bioakustik çabaları, AI’yi çeşitli türlerin ses kayıtlarını işlemek için kullanmaya yöneliktir. Hayvanlarda ses üretimi, yayılımı ve algılanmasının farklı yönlerini inceler ve araştırır. 

Projelerinden birinde, Microsoft Research laboratuvarı birden fazla hayvan türü için çağrı kümelerini inceliyor. Farklı türlerden gelen ya da aynı türden farklı çağrı kalıpları içeren hayvan çağrı kümelerini keşfetmeye yardımcı olan kendinden denetimli öğrenme modelleri geliştiriyor. 

Microsoft Research, otomatik biyoakustik analiz için Akoustos paketini de geliştirdi. Paket ses olaylarını iki veya daha fazla sınıfa ayırmayı destekler. Bu tür araçlar araştırmacılara ve koruma kuruluşlarına akustik etiketleme ve analizde yardımcı olabilir; özellikler kullanılan uygulamaya bağlıdır.

Microsoft Research’in ‘Bioakustik kullanarak çoklu tür sınıflandırması’ adlı bir başka projesinde, ilgili ekip 24 kuş ve amfibi türünün çağrılarını sınıflandırmak için derin konvolüsyonel sinir ağlarını değerlendiriyor. 

Microsoft, 2022 mali yılında yaklaşık 198 milyar ABD doları gelir ve 83 milyar dolar faaliyet kârı bildirdi. Microsoft Cloud’un yıllıklandırılmış gelir hızı 100 milyar doları aştı; tüm mali yılda gerçekleşen bulut geliri ise 91,2 milyar dolardı.

2022 yılında, Microsoft 302 bin kar amacı gütmeyen kuruluşa, dünya çapında 1,2 milyar kişiye hizmet veren kuruluşlara 3,2 milyar ABD doları değerinde bağış ve indirimli teknoloji sağladı. 

3. Google AI for Social Good

Google, Nisan 2021’de, daha önce geliştirilmiş ve kayıtlardaki kambur balina seslerini tespit eden bir makine öğrenimi modelini anlattı. Araç, ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer Dairesiyle (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) birlikte geliştirildi. Davranış, dağılım, popülasyon ve insan etkileşimleri araştırmalarını destekler; tüm balina seslerinin anlamını çevirmeye yaramaz.

Proje, Google’ın “gelişmiş teknolojilerin önemli zorluklar doğurabileceğini ve bunların açık, düşünceli ve olumlu bir şekilde ele alınması gerektiğini” kabul eden AI ilkeleri doğrultusunda geliştirilmiştir. 

Google’ın projesi, kullanıcıların AI’yı kullanarak binlerce saatlik kambur balina şarkılarını keşfetmelerine ve Pattern Radio ile kendi keşiflerini yapmalarına olanak tanır. 

Google’un ana şirketi Alphabet (GOOG ), 30 Eylül 2023’te sona eren çeyrek için 76,69 milyar ABD doları gelir kaydetti. Çeyrek net geliri neredeyse 20 milyar ABD doları oldu ve seyreltilmiş hisse başına kazanç (EPS) 1,55 ABD dolarıydı. 

4. Rainforest Connection’ın Arbimon Platformu

Doğa koruma teknolojilerine odaklanan kâr amacı gütmeyen Rainforest Connection, Arbimon adlı çevrimiçi ses analiz platformunu geliştirdi. Amaç, biyoakustik veri analizini kolaylaştırmak ve daha erişilebilir kılmaktır.

Arbimon ücretsiz bir çevrimiçi platformdur. Bilim insanları ve ekolojistler, ses verilerini yükleyip mümkün olan en gelişmiş şekilde analiz etmek için kullanabilirler. Platform, kullanıcıların ses verilerinden sesleri tespit etmeleri ve bunları menzil, frekans ve benzeri faktörlere göre gruplandırmaları için araçlar sağlar. 

2023 tarihli bir röportajda Arbimon’un belirli analiz görevlerinde 10.000 dosyayı birkaç saniyede işleyebildiği belirtildi. Hız, verilere ve işleme bağlıdır. O dönemin Rainforest Connection CEO’su Bourhan Yassin şöyle dedi:

“Platform, araştırma ile koruma arasındaki boşluğu özellikle kapatmak için tasarlandı, böylece sahada koruma eylemlerini yönlendirebileceğimiz bir noktaya ulaşabiliriz.” 

Aynı röportaja göre o dönemde Arbimon’a birkaç günde bir iki ila üç milyon kayıt ekleniyordu. Büyük veri koleksiyonları biyolojik çeşitliliğin haritalanmasını destekleyebilir; veri toplama hızı projeden projeye değişir.

2023 tarihli bilgilerde platforma 114 milyondan fazla kayıt yüklendiği ve yaklaşık 3.000 araştırmacının platformu kullandığı veya kullanmış olduğu belirtiliyordu. Bunlar tarihsel verilerdir, güncel sayaçlar değildir.

Rainforest Connection, o dönemde merkezi Teksas’ın Katy kentinde bulunan ABD merkezli bir sivil toplum kuruluşudur. Patrick J. McGovern Foundation, 20 Aralık 2023’te kuruluş için iki hibe açıkladı: açık biyoakustik analiz platformuna 300.000 dolar ve Wildlife Insights ile Arbimon’un entegrasyonuna 200.000 dolar.

5. Bioacoustic AI Consortium

2023’te başlayan Bioacoustic AI konsorsiyumu sekiz ülkeyi ve on doktora projesini kapsıyordu. 23 deneyimli araştırmacıyı, dokuz üniversite veya araştırma enstitüsünü, iki müzeyi, beş KOBİ’yi, üç STK’yı ve bir kamu kuruluşunu bir araya getirdi.

Konsorsiyumun vizyonu ya da amacı, “AI kullanarak hayvan seslerini anlamak”tır. Fonksiyonel düzeyde, konsorsiyumun araştırma programı, akustik yaban hayatı izleme bağlamında doğrudan ses için yeni AI yöntemleri geliştirmektedir. Proje, hayvanları daha iyi anlamanın biyolojik çeşitliliği korumaya yardımcı olacağına ve AI’nın çeşitli türleri izlemeye yardımcı olabileceğine inanıyor. 

Konsorsiyum, Avrupa ve tropikal ses ortamlarında tespit edilmesi zor kuş ve memeli türlerini izlemeyi de kapsayan yaban hayatı izleme görevlerinin özel kısıtlamalarına uygun, en iyi sınıf AI görev formülasyonlarını geliştirme yolunda ilerliyor. AI teknikleri, hayvan seslerini hayvanların sosyal ve davranışsal yapısıyla bağlamaya yardımcı olacak. 

Doğa Koruma için Yapay Zekâ ve Türler Arası İletişim

Bilinmeyen sinyalleri incelemek hayvanlar ve çevreleri hakkındaki bilgimizi artırabilir. Yapay zekâ, büyük veri koleksiyonlarını düzenleyip örüntü bulmaya yardımcı olur; anlamın ise davranış araştırmalarıyla sınanması gerekir. İnsan dışı iletişimi daha iyi anlamak doğa korumayı destekleyebilir. Bu projeler araştırma adımlarıdır; bütün hayvanlarla veya dünya dışı varlıklarla serbestçe konuşulduğunun kanıtı değildir.