在動畫《機器貓》中大雄和小叮當經常去外星球探險,劇中神奇道具“翻譯魔芋”頻頻登場,不論是外星人還是動物,只要吃下這種魔芋,雙方就能互通語言進行無障礙溝通,“翻譯魔芋”是1979年作者創作時所設想的科幻道具,如今40余年過去,越來越多的科研機構開始研究人類與動物間的跨物種翻譯技術,該技術的實現將不再是天方夜譚。
犬類能協助人們捕獵,經過訓練的烏鴉能幫助清潔人員撿拾垃圾,甚至能幫人類從一大堆廢棄電子元器件中挑選出還能用的部件,但這離電影里的無障礙溝通還差之甚遠,科學家們當然并不滿足于此,他們想完全弄明白動物每時每刻的情感表達。
在一篇Scientific Reports研究論文中,我們觀察到,平時小豬哼哼唧唧時是有感情傳達的。通過人工智能系統的分析,豬能通過叫聲表達感情,論文中研究團隊發明的豬語翻譯器準確率高達92%。隨著越來越多的聲音被錄入,此系統在未來可以區分更多動物的復雜情緒,這套人工智能系統的最大特點將是通過傳感器采集動物數據繼而進行分析,目前市面上傳感器類型繁多,像TDK、ROHM、TE等對傳感器領域頗有研究的品牌會成為供應首選。
基于機器算法根據情緒和環境對聲豬叫聲進行分類(圖源:Scientific Reports)
(左邊是紅色消極場景與綠色積極場景的聲音對比,右邊是具體不同場景的對比)
自然界中還有許多動物聲音是人類聽不到的,比如蝙蝠超聲波,大象次聲波,這些“無聲的聲音”我們可以借助無人機、人工智能等各種科技設備采集并翻譯,從而理解動物意圖,實現跟動物的交流。
在《生命的聲音:數字技術如何讓我們深入動植物世界》一書中提及,“人類小型化技術的發展能使麥克風放在蜜蜂等微小動物的身上…這些數字設備就像一個行星級助聽器,使人類能夠超越我們感官能力的限制,傾聽和研究大自然的聲音”。作者還敘述了人類與蜜蜂溝通的案例,科學家將蜜蜂信號編碼到機器人當中,再將機器人放入蜂巢,機器人能利用蜜蜂的搖擺舞交流方式告訴蜜蜂飛到哪里尋找花蜜,蜜蜂們則將此機器人當成了它們的成員,跟隨機器人的指令行動,如此人類借助科技設備完成與蜜蜂的溝通。
當然,還有海洋生物的語言翻譯,由哈佛、谷歌研究院等知名學府和機構專家組成的團隊開啟過一個5年項目“鯨類動物翻譯計劃”,目標正是破譯鯨語,為此他們研發出多種科技設備用于輔助實驗。
比如他們利用一種精密高分辨率的水下傳感器,放置在海域中全天候記錄鯨魚的聲音數據,監聽系統與海面浮標相連接,再通過海底水聽器將聲音信號轉化為電信號,同時還在鯨魚身上放置傳感器,用于記錄鯨魚的位置、聲音、姿態等數據。此外,研究人員還利用空中、水下無人機,用于導航、視頻音頻記錄,以此協助記錄各種實驗數據,目前研究團隊能通過鯨魚的聲音識別出是哪一只鯨魚個體發出的,準確率高達94%,但最終實現破譯鯨語還需要一段過程。
想要完全實現跨物種翻譯,人類需要借助無人機、機器人、人工智能等各種科技設備的力量,而電子元器件是組成這些科技設備的基礎。其中傳感器的作用尤為重要,實驗過程需要搜集動物的各類數據,傳感器可以對動物的聲音、位置、情緒、動作等各種數據進行采樣記錄,在實驗中不可或缺。
以上對小豬、蜜蜂、鯨魚等多個動物大類的語言翻譯研究,我們可以發現,不積小流無以成江海,實現跨物種翻譯注定是一個漫長的工程,但目前已有眾多科研團隊著手研究此類項目并取得了可喜的進展,有專家樂觀預測不久的將來我們便可以利用計算機實現與動物的無障礙交談,唯樣商城也將在跨物種翻譯研究領域盡一份力量。
審核編輯黃昊宇
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