Durchbruchstudie enthüllt Komplexität der Orang-Utan-Kommunikation unter Verwendung künstlicher Intelligenz
- Wissenschaftler der Cornell University haben die komplexen Lautäußerungen von Borneo-Orangutans entschlüsselt, was zum Verständnis ihrer Kommunikationsfähigkeiten beigetragen hat.
- Das Forschungsteam setzte eine Kombination aus überwachten und unüberwachten maschinellen Lernverfahren ein, um drei primäre Impulsarten zu klassifizieren.
- Durch die Untersuchung der Lautäußerungen von Orangutans könnten Wissenschaftler schließlich herausfinden, wie Menschen das Sprechen erlernt haben.
Sprache ist eines der rätselhaftesten evolutionären Puzzles. Wissenschaftler sind sich immer noch nicht sicher, warum Menschen und andere Primaten so viel gemeinsam haben, aber sie teilen nicht die Fähigkeit zu sprechen. Bis vor kurzem haben Forscher der Cornell University in einer Studie die komplizierte Sprache der Orang-Utans entdeckt. Orang-Utans, die großen Menschenaffen Südostasiens, sind für ihre ausgefeilte vokale Kommunikation bekannt. Allerdings fanden die Forscher es schwierig, die Feinheiten ihres Repertoires zu verstehen.
Nach einer sorgfältigen Studie, die drei Jahre dauerte, gelang es den Forschern, die komplizierten Muster zu entschlüsseln, die in den Brüllen, Seufzern und anderen Vokalisationen borneanischer Orang-Utans verborgen waren, und so konnten sie einzigartige Informationen über ihre Kommunikationsfähigkeiten gewinnen.
KI-unterstützte Analyse
Die Forschung, veröffentlicht im Journal PeerJ Life & Environment, ist ein großer Durchbruch im Verständnis der Orang-Utan-Kommunikation. Das Forschungsteam verstärkte seine Studie, indem es die KI-Erkennungsmethoden mit der Arbeit von Biologen und Bioakustik-Wissenschaftlern verglich, die nur ihre trainierten Ohren, Intellekte und Messwerkzeuge nutzten.
Das Forschungsteam erstellte einen Datensatz mit 117 Langrufen, die von 13 Männern einer bestimmten Art, dem borneanischen Orang-Utan, aufgenommen wurden, unter Verwendung von 46 akustischen Messungen an 1.033 verschiedenen Impulsen, die in diesen Rufen erkannt wurden. Sie stellten fest, „Diese Merkmale scheinen die potenzielle Komplexität dieses Signals erheblich zu steigern“, was impliziert, dass die Menschheit bald wissen wird, was die großen Menschenaffen sagen.
Laut der Hauptautorin der Studie, Dr. Wendy Erb, „Unsere Forschung zielte darauf ab, die Komplexität der Langrufe von Orang-Utans zu entschlüsseln, die eine entscheidende Rolle in ihrer Kommunikation über weite Entfernungen in den dichten Regenwäldern Indonesiens spielen.“
Ein vielschichtiger Ansatz
Das Team verwendete einen hochmodernen unüberwachten maschinellen Lernalgorithmus, Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP), der 2020 erfolgreich zur Entschlüsselung von „tierischen vokalen Repertoires“ für die University of California, San Diego, eingesetzt wurde.
Der UMAP-Algorithmus wurde durch weitere statistische Algorithmen, die in der Programmiersprache R geschrieben sind, verbessert. Neben anderen Arten des überwachten maschinellen Lernens wurde R im Prozess eingesetzt, aber in allen Fällen wurden die 1.033 einzigartigen vokalen Phasen und Impulse der Menschenaffen zufällig in einem Verhältnis von 60/40 aufgeteilt, wobei 60 Prozent zum Trainieren der KI und die restlichen 40 Prozent zum Testen der Genauigkeit ihrer frisch trainierten Sortierfähigkeit verwendet wurden.
Durch die Kombination von überwachten und unüberwachten maschinellen Lernverfahren klassifizierte das Forschungsteam drei primäre Impulstypen: „Brüllen“ für hochfrequente Impulse, „Seufzen“ für niederfrequente Impulse und „Intermediate“ für solche, die zwischen den beiden Kategorien liegen.
Ihre Forschung konzentrierte sich nicht darauf, was die Primaten sagten. Dennoch half sie dabei zu erkennen, wie sie es sagten. Die Forscher stellten schließlich fest, dass Orang-Utans ein viel breiteres Spektrum an Geräuschen verwenden, als zuvor angenommen.
Auswirkungen auf die menschliche Evolution
Menschen sind die einzigen Primaten, die die komplexesten Geräusche produzieren können, aber dennoch besteht eine direkte Beziehung zwischen der Art und Weise, wie primitivere Primaten diese Fähigkeiten erwarben, und der Art und Weise, wie wir es taten. Um dies zu erreichen, müssen Wissenschaftler zunächst verstehen, wie die eher „gestuften“ Vokalisationen, die von Tieren wie Orang-Utans verwendet werden, Bedeutung so gut vermitteln.
Durch die Untersuchung von Orang-Utan-Vokalisationen könnten Wissenschaftler schließlich herausfinden, wie Menschen das Sprechen erlernten. Jede Art erzeugt ihre vokale Komplexität als Ergebnis evolutionärer Faktoren wie der sexuellen Selektion, der Details ihrer Lebensräume, ihrer spezifischen Sozialstrukturen und des Drucks durch Raubtiere.
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Brenda Kanana
Brenda verfügt über mehr als 4 Jahre Erfahrung mit Spezialisierung auf Kryptowährungen, künstliche Intelligenz und aufkommende Technologien. Sie war bei Zycrypto, Blockchain Reporter und The Coin Republic tätig und hat nun Cryptopolitan zu ihrer Heimat gemacht. Ihr Soziologiestudium an der Mombasa Technical University hält sie nah am Puls ihrer Leser.
