人工智能开启新时代,助力破解鲸鱼和海豚的声音密码

海洋集中了复杂的声景,这些声景在很大程度上对科学界来说仍然未知。鲸鱼、虎鲸和海豚产生结构化的序列,这些序列以变化的形式重复,这是一种尚未解码的内部声音代码的信号。

几十年来,这些发声被记录下来,但研究人员无法解释一致的模式。人工智能的日益强大改变了这种情况,使得分析无法手动处理的大量数据成为可能。

这一进展开启了一条整合生物学、信息学和保护的研究路线。该技术可以检测规律性、比较声音并评估其与每个物种行为的关系。

Ballenas en Ptagonia Azul. Foto Maike Friedrch
人工智能可能有助于解码鲸鱼、虎鲸和海豚的声音代码。照片由 Maike Friedrch 提供

改变生物声学的工具

机器学习模型处理由安装在不同海洋中的水听器获取的数千小时录音。这些工具识别重复的序列,并根据时间和结构指标对其进行分类。

在最近的研究中,自动化分析能够区分以前被认为相同的海豚哨声。算法还检测到可能作为音节或音素等效物的短单位。

这种跨学科的方法提高了记录解释的效率,加速了以前需要数年审查的过程。声学、行为学和计算的结合使得可能重建可能的交流系统。

鲸类和灵长类动物的进展

对灵长类动物的研究揭示了复杂的声音序列,这些序列串联起来以协调群体内的行动。这些发现表明不同的大猿物种中存在一种初步的句法形式。

在海洋领域,创新项目深入研究鲸类动物。人工智能生成模型已经能够模仿抹香鲸的“编码”,这是一种比较发声和理解变化的关键工具。

其他开发集中在再现海豚的哨声并评估动物是否能解释这些人工信号。同时,座头鲸的歌声分析揭示了可能作为文化单位的可预测序列。

los delfines
人工智能可能有助于解码鲸鱼、虎鲸和海豚的声音代码。

动物交流与语言之间的界限

关于这些系统是否构成语言的科学讨论仍然开放。一些研究描述了可与基本语法规则相媲美的结构,而另一些则认为这只是功能性的声音关联。

像生产力、递归性或对缺席元素的引用等概念仍然是人类语言所独有的。然而,某些行为,如在长时间后识别信号,显示出意想不到的认知能力

当前的挑战是描述这些发声在多大程度上传达特定的意义。人工智能是探索这一边界的工具,使其更加精确。

研究这些声音代码的伦理考量和未来挑战

生成人工信号的可能性引发了关于其对动物行为影响的疑问。不当使用可能会改变交配模式、迁徙路线或社会动态。

技术发展需要纳入伦理标准和最低干预协议。目标是在不干扰野生生活或改变其自然互动的情况下扩展知识。

即使有这些预防措施,科学界一致认为由人工智能辅助的生物声学将在未来几十年成为海洋保护的关键支柱。

La Pacific Whale Foundation, una organización sin ánimo de lucro con sede en Maui, ya había nombrado e identificado a los dos machos implicados en el suceso.
人工智能可能有助于解码鲸鱼、虎鲸和海豚的声音代码。

为什么人工智能对保护至关重要

人工智能动物研究中的应用为生态系统保护提供了直接的好处。其实时处理数据的能力使得监测难以观察的物种成为可能。

算法可以检测与压力、船只存在或敏感栖息地变化相关的声学模式变化。这些信息对于设计更精确的保护政策至关重要。

此外,该技术可以识别个体、记录迁徙并检测濒危种群。其使用优化了保护活动,降低了运营成本,并提高了应对环境威胁的能力。

科学、技术与生物多样性之间的桥梁

海洋生物学与人工智能的整合重新定义了研究动物交流的方式。这些进展不仅扩展了科学知识,还在日益加剧的海洋压力背景下加强了保护策略。

未来的挑战是继续开发尊重自然过程的工具,同时解码那些几个世纪以来隐藏在水下的声音。技术因此成为保护物种、栖息地和地球声学多样性的盟友。

Compartí esta nota

最新消息

Te pueden interesar
Te pueden interesar

根据哥白尼的数据,2026年5月全球气温创纪录:有记录以来第二热。

哥白尼气候变化服务 (C3S) 报告称,2026年5月是有记录以来第二热的五月。全球地表空气的平均温度达到了15.81 ºC,这意味着: 比1990-2020年期间的平均温度高0.55 ºC。 比前工业时期(1850-1900年)的平均温度高1.42 ºC。 “2026年5月延续了全球异常高温,气温和海洋温度几乎创下纪录”,萨曼莎·伯吉斯,欧洲中期天气预报中心的气候战略负责人指出。 欧洲:极端高温和干旱 在欧洲大陆,哥白尼指出经历了一场早期且强烈的热浪,反映了极端现象如何成为新常态。 三月至五月期间是有记录以来的第三热的春天。 ...

人工智能以92%的准确率检测海马走私:打击非法贸易的进展

非法贩运海洋生物每年涉及数十亿美元,并对濒危物种构成直接威胁。在最常被贩运的物品中,有鲨鱼鳍、海马和海参,这些通常被隐藏在行李或包裹中,跨越边界而不被发现。 澳大利亚麦考瑞大学的Vanessa Pirotta博士是发表在Frontiers in Ocean Sustainability上的研究的主要作者,她表示:“野生动物贸易是残忍且不道德的。我们利用这个世界海洋日来提高对这一问题的认识。” 人工智能作为检测工具 为了解决这一问题,麦考瑞大学的科学家们开发了一种人工智能算法,能够以92%的准确率检测这些物种的样本。 该系统重新利用了机场现有的CT X射线扫描仪,这些扫描仪可以生成行李内容的3D图像。通过用数百个扫描训练的神经网络,该算法可以自动识别可疑物品并标记行李以供检查。 算法的训练方式 研究人员对20个海参样本、30个海马样本和18个鲨鱼鳍样本进行了298次扫描,其中许多样本来自真实的查获。 模拟走私策略,如将样本包裹在衣物、罐头或玩具中。 通过威胁图像投影技术,将图像添加到没有非法货物的扫描行李中。 使用从未见过的图像子集对算法进行测试。 结果非常显著: ...

由于人类活动,《巴黎协定》设定的气候上限可能在2030年前被突破

在签署巴黎协定十年后,这是近代历史上最重要的环境承诺之一,新的科学数据表明,世界正迅速接近一个直到最近还被认为可以避免的情景。各种专家警告说,全球温度的上升可能会在本十年结束前超过工业化前时代的1.5度。 这项由分布在17个国家的56个机构的研究人员编写的研究显示,气候系统的变暖正在以史无前例的速度加速。因此,陆地和海洋生态系统开始显示出越来越明显的环境压力迹象。 此外,科学家们指出,2025年位列自有系统测量以来的最热年份之一,巩固了一个令国际社会担忧的趋势。 创纪录的排放和承压的海洋 结果显示,全球温室气体排放继续增长。不仅没有减少,还在化石燃料燃烧的推动下达到了历史水平。 另一方面,报告指出,被称为地球能量失衡的指标,即地球热量积累的反映,在过去几年显著增加。这种情况促进了更极端和频繁的气象现象。 此外,海洋也显示出深刻的变化。海洋热浪,以水中异常高温的长时间持续为特征,自1991年以来增加了三倍。结果,许多沿海生态系统面临更大的退化风险。 对自然和人类的可见影响 温度上升不仅影响生物多样性。它还对人类健康、粮食生产和全球经济产生直接影响。 在这种背景下,各种研究预测,到本世纪中叶,热浪可能导致数十万额外的过早死亡。同时,极端高温促进久坐不动,影响睡眠质量并降低工作效率。 与此同时,海平面平均水平继续上升。自1901年以来,记录到接近23厘米的上升,这一趋势增加了全球许多沿海地区的洪水风险。 可以实施哪些习惯改变以防止这种情况 尽管政府决策至关重要,专家们一致认为,日常变化也可以帮助减轻气候压力。 其中一个主要行动是通过使用公共交通、自行车、步行和采用低排放车辆来减少化石燃料的消耗。这些替代方案可以显著减少个人碳足迹。 同样,促进家庭、商业和工业中更负责任的能源消费至关重要。使用高效照明、低能耗电器和可再生能源有助于减少与发电相关的排放。 另一方面,基于本地和季节性产品的饮食,加上减少食物浪费,有助于减少生产系统的环境影响。同样,材料的再利用和回收促进了更循环和可持续的经济。 构建韧性未来的挑战 面对这一局面,科学界坚持认为有必要加快过渡到与地球生态极限兼容的发展模式。 同时,森林、湿地、海洋和自然生态系统的保护被视为吸收碳和增强对气候变化韧性的重要工具。 因此,2030年预测的情景代表了一个全球警告。除了国际承诺之外,挑战在于转变公共政策、生产系统和日常习惯,以防止变暖继续对生物多样性、人类健康和地球的环境稳定性产生影响。

在东南极冰层下3公里处发现30个扇形亚冰川盆地

在一项前所未有的发现中,一个由科学家组成的团队在东南极洲识别出一个巨大的地质结构。这个发现位于冰层下三公里处,被命名为东南极洲扇形盆地省。这一发现完全重新定义了我们对南极洲地下的理解。 扇形盆地系统 发表在《自然地球科学》杂志上的研究详细描述了一个由30个冰下盆地组成的系统。这些盆地像扇子的骨架一样从靠近南极点的一个点排列开来,通过能够穿透冰层的雷达技术被揭示出来。这一结构在千年间一直隐藏着,现在展现出惊人的扇形轮廓。 这一发现是在地球上最偏远和难以到达的地区之一进行的。得益于技术进步,科学家们能够穿越厚重的极地冰层。获得的数据揭示了极其古老的沉积物的存在,突显了南极地下仍然保留的秘密。这一发现令国际地质学界感到惊讶。 分析表明,这些构造是一个巨大的地质伤痕,可以追溯到超级大陆冈瓦纳分裂之前的时期。这个构造事件对当前大陆的形成至关重要,发现的痕迹是塑造我们星球的内部力量的无声见证。 专家们的下一步将是研究这些盆地的形成并在该地区进行钻探以获取物理样本。对这些材料的深入研究将证实关于该地区地质演化的理论。南极洲因此再次被确认为科学的一个重要自然实验室,承诺未来会有新的发现。