Cientistas usam inteligência artificial para analisar sons de animais e padrões de comunicação entre espécies. Apesar das novas possibilidades, traduzir a linguagem animal continua longe de se concretizar.
A inteligência artificial poderá ajudar os cientistas a aproximarem-se de compreender como os animais comunicam, numa altura em que os investigadores recorrem cada vez mais à aprendizagem automática para analisar sons produzidos por espécies que vão das aves e elefantes às baleias e aos golfinhos.
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Uma das organizações na linha da frente desta investigação é o Earth Species Project, um grupo sem fins lucrativos sediado nos Estados Unidos que desenvolve modelos de IA para analisar vocalizações de animais e identificar padrões que possam ajudar a explicar como diferentes espécies comunicam.
A organização está a usar IA para descodificar a comunicação animal, com o objetivo, a mais longo prazo, de perceber o que os animais tentam dizer uns aos outros.
Desenvolveu o NatureLM-audio, um modelo de IA concebido para reconhecer e classificar sons de animais, identificar diferentes tipos de vocalizações e analisar grandes conjuntos de gravações áudio.
O modelo pode também ser usado para investigar sons de animais através de instruções em linguagem natural, o que poderá facilitar o trabalho dos investigadores ao permitir que analisem gravações em minutos em vez de meses.
Numa experiência com gravações do projeto FrogID da Austrália, um projeto de conservação de âmbito nacional, o NatureLM-audio alcançou 99% de precisão a distinguir sons de rãs de outras gravações e 82% de precisão a identificar espécies de rãs selecionadas.
Mas reconhecer sons de animais é apenas uma parte do desafio. Os investigadores tentam igualmente estabelecer o que esses sons significam.
De reconhecer sons a compreender a comunicação
O Earth Species Project trabalha com investigadores que estudam várias espécies, incluindo orcas, corvos e mandarins-de-zebra.
Em colaboração com investigadores da Universidade McGill, no Canadá, desenvolveu um modelo de IA chamado ZF-AIM para estudar interações vocais entre mandarins-de-zebra.
O modelo foi concebido para gerar vocalizações semelhantes às das aves em tempo real, permitindo aos investigadores estudar como as aves respondem a sons criados por IA.
As experiências são particularmente interessantes porque vão além da simples análise de gravações e passam a examinar como os animais reagem a sons gerados por IA.
No entanto, isto não significa que a tecnologia consiga traduzir o que as aves dizem ou que os investigadores tenham estabelecido uma conversa entre animais e máquinas.
Outros projetos seguem uma abordagem semelhante com mamíferos marinhos.
A Google DeepMind desenvolveu DolphinGemma (fonte em inglês), um modelo de IA treinado com décadas de gravações de golfinhos-pintados-do-Atlântico selvagens recolhidas pelo Wild Dolphin Project.
Analisa sequências de vocalizações de golfinhos para detetar padrões recorrentes e prever que sons são mais prováveis a seguir.
Os investigadores esperam que a tecnologia possa, um dia, ajudar a estabelecer um vocabulário partilhado entre humanos e golfinhos, embora o modelo continue a ser usado para investigar como os animais comunicam em vez de traduzir os seus sons para linguagem humana.
Cientistas tentam descodificar a comunicação das baleias
Outro grande esforço de investigação é liderado pelo Project CETI (fonte em inglês), uma iniciativa internacional que utiliza IA, robótica, linguística e tecnologia de gravação subaquática para estudar a comunicação dos cachalotes.
O projeto centra-se em sequências de cliques conhecidas como codas, que os cachalotes usam para comunicar uns com os outros.
Os investigadores têm vindo a analisar se essas sequências contêm uma estrutura complexa que possa fornecer pistas sobre a forma como a informação é trocada entre os animais.
Um estudo de 2024, publicado na Nature Communications, analisou mais de 8 700 codas de cachalote e identificou vários elementos relacionados com o ritmo, o andamento e variações na temporização e organização dos cliques.
Os resultados sugeriram que a comunicação dos cachalotes é mais complexa do que se pensava.
Mas identificar padrões em sons de animais não significa necessariamente que os cientistas compreendem o que estão a comunicar.
Os investigadores ainda precisam de determinar se determinadas vocalizações têm significados específicos e como esses significados podem mudar consoante o contexto em que são usados.
Quão perto estamos de falar com os animais?
Embora a IA esteja a dar aos cientistas novas formas de analisar a comunicação animal, traduzi-la para linguagem humana continua a ser um desafio muito maior.
Os sons dos animais precisam de ser compreendidos juntamente com outras informações, incluindo comportamento, relações sociais e condições ambientais.
Um som recorrente pode estar associado a uma determinada atividade, por exemplo, mas isso não significa automaticamente que os investigadores saibam o que o animal está a tentar comunicar.
Os cientistas também têm de verificar se as suas interpretações estão corretas, observando como os animais respondem em experiências controladas.
A tecnologia poderá, um dia, ter aplicações para lá de satisfazer a curiosidade humana sobre o reino animal.
No entanto, se os cientistas aprenderem a identificar e reproduzir sinais de animais associados ao acasalamento, aflição ou interações sociais, a mesma tecnologia poderá ser usada para atrair animais, perturbar o seu comportamento ou torná-los mais fáceis de capturar.
Os investigadores levantaram também preocupações sobre os efeitos de transmitir vocalizações geradas por IA em populações selvagens, sobretudo se os sinais forem mal interpretados ou interferirem com sistemas de comunicação já existentes.
Colocam-se igualmente questões sobre a fiabilidade das interpretações produzidas por IA. Identificar padrões em sons de animais não significa necessariamente compreender o seu significado, o que aumenta o risco de os humanos atribuírem intenções ou emoções a animais que estes na realidade não expressaram.
Por isso, o desafio não é apenas desenvolver tecnologia capaz de compreender a comunicação animal, mas assegurar que é usada de forma a proteger os animais que estão a ser estudados.