語言是最神祕的進化謎題之一。科學家仍不確定爲什麼人類和其他靈長類動物有如此多的共同點,但他們卻不具備說話的能力。直到最近,康奈爾大學的研究人員進行的一項研究才發現猩猩的語言非常複雜。猩猩是東南亞的類人猿,以其複雜的聲音交流而聞名。然而,研究人員發現很難理解它們語言的微妙之處。
經過長達三年的仔細研究,研究人員成功破解了婆羅洲猩猩的咆哮、嘆息和其他發聲中隱藏的複雜模式,從而獲得了有關其溝通技巧的獨特信息。
AI輔助分析
這項研究發表在《PeerJ Life & Environment》雜誌上,是猩猩交流知識的重大突破。研究小組透過將人工智慧檢測方法與生物學家和生物聲學科學家的工作進行比較來加強他們的研究,後者僅使用經過訓練的耳朵、智力和測量工具。
研究團隊對婆羅洲猩猩這一特定物種的13 隻雄性記錄的117 次長叫聲進行了46 次聲學測量,對這些叫聲中檢測到的1,033 個不同脈衝進行了46 次聲學測量,整理而成。他們表示,“這些特徵似乎會極大地提高這個訊號的潛在複雜性”,這意味著人類很快就會知道類人猿在說什麼。
該研究的主要作者 Wendy Erb 博士表示:“我們的研究旨在揭示猩猩長鳴聲的複雜性,這對於它們在印度尼西亞茂密的雨林中進行遠距離交流至關重要。”
多方面的方法
該團隊使用了最先進的無監督機器學習演算法——統一流形逼近和投影 (UMAP),該演算法早在 2020 年就已成功用於解碼加州大學聖地亞哥分校的「動物聲音曲目」。
UMAP 演算法透過用程式語言R 編寫的更多統計演算法得到增強。和脈衝被劃分為隨機分成 60/40 的比例,其中 60% 用於訓練 AI,其餘 40% 用於測試其新訓練的分類能力的準確性。
研究團隊利用監督和無監督機器學習技術的結合,對三種主要脈衝類型進行了分類:高頻脈衝為“咆哮”,低頻脈衝為“嘆息”,而介於這兩類之間的脈衝為“中間」。
他們的研究並不關注靈長類動物在說什麼。儘管如此,它還是有助於了解他們是如何說話的。研究人員最終意識到猩猩所使用的聲音範圍比之前想像的要廣泛得多。
對人類演化的影響
人類是唯一能夠發出最複雜聲音的靈長類動物,但更原始的靈長類動物獲得這些技能的方式與我們的方式之間仍然存在直接關係。為了實現這一目標,科學家首先需要了解猩猩等動物使用的更「分級」的發聲如何能很好地傳達意義。
透過對猩猩發聲的研究,科學家最終可能會發現人類是如何學會說話的。由於性選擇、棲息地的細節、特定的社會結構和捕食者的壓力等進化因素,每個物種都創造了其聲音的複雜性。