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Cómo la inteligencia artificial nos está ayudando a decodificar los lenguajes animales

22 de enero de 2023

Durante años, la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático se han utilizado para analizar y traducir lenguajes humanos. Este campo de investigación ha ayudado a expandir los canales de comunicación humana y ha dado lugar a nuevas tecnologías basadas en el lenguaje, como chatbots avanzados y dispositivos inteligentes de comando de voz.

Hoy en día, la IA se utiliza para estudiar la comunicación animal, con investigadores que buscan descifrar los lenguajes animales en apoyo de los esfuerzos de conservación y sostenibilidad.

“Estamos a punto de aplicar los avances que estamos viendo en el desarrollo de IA para el lenguaje humano a la comunicación animal”, dijo Katie Zacarian, directora ejecutiva y cofundadora de Earth Species Project (ESP), una organización que usa IA para decodificar la comunicación animal. “Con este progreso, anticipamos que nos estamos moviendo rápidamente hacia un mundo en el que es probable la comunicación bidireccional con otra especie”.


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ESP, una organización sin fines de lucro con sede en California, Estados Unidos, ha estado trabajando durante años para desarrollar sistemas de aprendizaje automático que puedan decodificar la comunicación animal mediante la identificación de patrones en la investigación de la ecología del comportamiento. Esto incluye el análisis de grandes conjuntos de datos que contienen comunicaciones animales visuales, orales y físicas. El objetivo, dicen los investigadores, es determinar bajo qué condiciones un animal produce una señal de comunicación, cómo reacciona el animal receptor y qué señales son relevantes para influir en las acciones.

“No es tan simple como un dispositivo Dr. Dolittle”.

Karen Bakker, profesora de la Universidad de Columbia Británica

El análisis de IA es posible y, de hecho, necesario hoy en día, dada la gran cantidad de datos de comunicación animal que se recopilan con sensores y dispositivos de registro cada vez más sofisticados, según los expertos. Esto incluye dispositivos que se pueden configurar y grabar sonido en hábitats previamente inaccesibles, como aguas profundas y cimas de montañas. ESP, por ejemplo, trabaja con más de 40 biólogos e instituciones ecológicas asociadas en todo el mundo para recopilar datos de origen.

Cómo la IA analiza las comunicaciones de los animales

«La IA es una máquina de reconocimiento de patrones fenomenal», dijo Karen Bakker, profesora de la Universidad de Columbia Británica y autora de Los sonidos de la vida: cómo la tecnología digital nos acerca al mundo de los animales y las plantas. “Pero eso solo nos lleva hasta cierto punto. Para comprender verdaderamente la comunicación animal, tenemos que vincular esto con el comportamiento”.

Según los expertos, el análisis de la comunicación animal impulsado por IA incluye conjuntos de datos tanto de bioacústica, el registro de organismos individuales, como de ecoacústica, el registro de ecosistemas completos. En octubre de 2022, ESP publicó el primer punto de referencia disponible públicamente para medir el rendimiento de los algoritmos de aprendizaje automático en la investigación bioacústica. El sistema, conocido como BEANS (Benchmark of ANimal Sounds), utiliza 10 conjuntos de datos de varias comunicaciones de animales y establece una línea de base para la clasificación de aprendizaje automático y el rendimiento de detección.

Los conjuntos de datos que se están estudiando en varios esfuerzos para decodificar la comunicación animal incluyen grabaciones de una variedad de especies como aves, anfibios, primates, elefantes e insectos como las abejas. También se está estudiando la comunicación de gatos y perros domesticados. Sin embargo, los expertos señalan que la comunicación entre cetáceos (ballenas, delfines y otros mamíferos marinos) es especialmente prometedora.

«Los cetáceos son particularmente interesantes debido a su larga historia: 34 millones de años como una especie cultural y de aprendizaje social», explicó Zacarian. “Y porque, como la luz no se propaga bien bajo el agua, una mayor parte de su comunicación se ve forzada a través del canal acústico”.

Los investigadores sostienen que la bioacústica y el análisis de la comunicación animal impulsado por la IA pueden hacer avanzar significativamente la investigación ecológica y los esfuerzos de conservación.

Por ejemplo, en 2021, los investigadores utilizaron grabaciones de audio para identificar una nueva especie de ballena azul en el Océano Índico. «Cada población de ballenas azules tiene una firma vocal distinta, que puede usarse para distinguir y monitorear diferentes ‘poblaciones acústicas’ o ‘grupos acústicos'», explicó el equipo de investigación en un Naturaleza artículo que detalla el descubrimiento.

Además, escuchar los ecosistemas y decodificar la comunicación animal puede ayudar a los ecologistas a medir la salud del entorno natural, dicen los expertos. Esto incluye, por ejemplo, desarrollar una mejor comprensión de cómo la actividad humana distributiva, como la población de ruido o la tala, afecta a las poblaciones de animales. En Costa Rica, por ejemplo, recientemente se utilizaron grabaciones de audio para evaluar el desarrollo y la salud de las áreas reforestadas de la selva tropical.

“Al monitorear los sonidos que provienen de la naturaleza, podemos buscar cambios en la estructura social, transmisión de información cultural o estrés fisiológico”, afirmó Zacarian.

El análisis de IA de la comunicación animal también se ha utilizado para ayudar a establecer zonas de protección de animales marinos. Frente a la costa oeste de los Estados Unidos, por ejemplo, los investigadores han utilizado la IA para analizar grabaciones de comunicaciones marinas, así como datos de rutas de navegación para crear «áreas marinas protegidas móviles» y predecir posibles coaliciones entre animales y barcos.

«Comprender lo que dicen los animales es el primer paso para dar a otras especies del planeta ‘una voz’ en las conversaciones sobre nuestro medio ambiente», dijo Kay Firth-Butterfield, directora de inteligencia artificial y aprendizaje automático del Foro Económico Mundial. “Por ejemplo, ¿se debería pedir a las ballenas que se zambullen fuera del camino de los barcos cuando esto cambia fundamentalmente su alimentación o los barcos deberían cambiar de rumbo?”.

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También hay preocupaciones éticas a las que se enfrentan los investigadores. Esto incluye, sobre todo, la posibilidad de hacer daño al establecer canales de comunicación bidireccionales entre humanos y animales, o entre animales y máquinas.

“No estamos muy seguros de cuál será el efecto en los animales y si incluso quieren entablar algunas conversaciones”, afirmó Bakker. “Tal vez si pudieran hablar con nosotros, nos dirían que nos fuéramos”.

Los investigadores están tomando medidas para abordar y mitigar las preocupaciones sobre el daño y la explotación animal. ESP, por ejemplo, está trabajando con sus socios para desarrollar un conjunto de principios para guiar su investigación y garantizar que siempre apoye la conservación y el bienestar animal.

“Todavía no estamos seguros de cuáles serán todas las aplicaciones del mundo real de esta tecnología”, afirmó Zacarian. “Pero creemos que desbloquear una comprensión de las comunicaciones de otra especie será muy importante a medida que trabajamos para cambiar la forma en que los seres humanos ven nuestro papel y a medida que descubrimos cómo coexistir en el planeta”.

Este artículo fue reimpreso con permiso del Foro Económico Mundial, donde fue publicado originalmente.