Rozluštěná řeč velryb: Kdy bude umělá inteligence mluvit s kytovci?

Lidstvu se prozatím „nepodařilo“ vyhubit žádný velrybí druh, přestože nakročeno k napáchání nezvratných škod jsme rozhodně měli. Podle prehistorických maleb na korejském archeologickém nalezišti Bangudae vyráželi tamní obyvatelé na lov velryb již před osmi tisíci let. Nicméně obživa lidí žijících v přímořských oblastech se svými následky zdaleka nemohla rovnat odvětví, jež se v 19. století začalo rodit na pozadí průmyslové revoluce: K vybíjení obrovských mořských savců tehdy motivoval velrybí olej a posléze také maso.

Písně keporkaků

Během 60. let 20. století pak údajně zahynulo na 700 tisíc velryb, což dělá z uvedené dekády tu nejkrvavější v dějinách společného soužití člověka a kytovců. Ochránci přírody sice bili na poplach, nicméně lidé zůstávali neteční. Zatímco totiž v očích velrybářů představovali gigantičtí tvorové plovoucí zásobárny surovin ke zpeněžení, pro obyčejnou veřejnost šlo o pouhé anonymní živočichy z hlubin oceánů. Neoplývali žádnou vlastností, která by společnost přesvědčila, že se vyplatí bojovat za jejich záchranu. 

Změna přišla v okamžiku, kdy se Roger a Katy Payneovi setkali s americkým námořním inženýrem Frankem Watlingtonem a získali od něj nahrávku podivných melodií zachycených hluboko v moři. Námořníci zmíněné zvuky slýchali relativně běžně a v dávných dobách se například věřilo, že jde o vábení sirén. Watlington je ovšem považoval za zpěv keporkaků – a měl pravdu. Z nahrávky vznikla v roce 1970 deska Songs of the Humpback Whale, tedy „písně keporkaka“, a prodalo se jí přes sto tisíc kusů. Především však znamenala první přiblížení velrybího světa veřejnosti a lidem konečně docházelo, že kytovci představují inteligentní stvoření žijící v komplikovaných společenstvech.

Album pomohlo i ke zrodu hnutí Save The Whales alias „zachraňte velryby“ a na jeho popud vstoupil již roku 1972 v platnost zákon Marine Mammal Protection Act, který americkým rybářům znemožnil kytovce lovit. Od roku 1986 pak platil zákaz komerčního zabíjení velryb pro všechny členy Mezinárodní velrybářské komise.

Klikání v oceánu

Velryby zkrátka stačilo „polidštit“ tím, že jim dáme hlas. Dnes však pomalu začínáme řešit, zda bychom mu nemohli také porozumět. A klíčovou roli zde sehrají programy umělé inteligence neboli AI, schopné strojového učení. Ukázalo se totiž, že například zvuky vorvaňů obrovských mají mnoho kontextuálních významů: Vždy se jedná o sérii jakýchsi klikání – krátkých zvukových pulzů. Několik kliků spojených do jednoho celku, jenž obvykle netrvá déle než dvě sekundy, pak vědci označují jako codu. 

Vorvaní cody se liší intenzitou, počtem kliknutí a intervalem mezi jednotlivými zvuky. Žádný z uvedených charakteristických prvků přitom není náhodný. Některé cody slouží k echolokaci a velryby se díky nim orientují v temných hlubinách oceánů, zatímco pomocí jiných komunikují se svými druhy. Klikání je ovšem natolik komplexní a specifické, že představuje hlavní odlišnost mezi jednotlivými vorvaními skupinami. 

Popsaní kytovci žijí v matriarchálních společenstvích a každé z nich má svoje specifické klikání, na jehož základě se zvířata dokážou rozpoznávat na dálku. Biologicky se tedy zástupci dvou skupin neliší, ale „mluví“ jinak – dalo by se říct rozdílným dialektem. Podobně jako obyvatelé Moravy a Čech si tudíž navzájem rozumějí, ale okamžitě také vědí, odkud pocházejí. Specifické dialekty jsou přitom velmi komplikované a mláďatům trvá i déle než dva roky, než se od dospělých adekvátní formu klikání naučí a začnou ji používat.

Pravidla pravopisu

Každá taková komunikace vyvolává reakci ostatních vorvaňů: Někdy velryby cody opakují, jindy se jejich volání prolíná. Dorozumívají se spolu přitom jak kytovci, kteří jsou si nablízku, tak i jedinci vzdálení kilometry. Vědci proto věří, že cody neslouží k pouhé identifikaci, nicméně další významy vydávaných zvuků zatím neznáme. K jejich rozklíčování navíc povede velmi náročná cesta, i když nám s ní pomůže umělá inteligence. 

V roce 2022 spojili odborníci z MIT, Cornell University a McGill University síly a vyvinuli AI, jež si na základě analýzy vzorků jazyka dovede osvojit odpovídající pravopisné a gramatické poučky. V praxi program dostane zásobu jazykových jevů a jejich rozborem si vytvoří představu o pravidlech, na nichž daná řeč stojí: Všímá si například, jak se používají pády, které koncovky se k nim vážou a jak to ovlivňuje okolní slova. Nejde samozřejmě o dokonalý model, nicméně již v roce 2022 dokázal po prozkoumání vzorku určit pravidla, jimiž se řídilo zhruba 60 % analyzovaného textu. Vědci přitom umělou inteligenci trénovali a testovali na učebnicích 58 jazyků a její výsledky byly vždy zhruba stejné. Program totiž nerozumí sdělením – všímá si pouze vzorců a jednotlivé věty redukuje na posloupnosti s proměnnými. Do značné míry proto funguje univerzálně a teoreticky by mohl pomoct i s velrybími codami.

Jenom slova nestačí

Jedna věc je však učit program chápat jazyky, kterým sami rozumíme, a něco jiného je zkoumat projevy, jejichž význam nám uniká. Současné stroje sice již dovedou odfiltrovat velrybí klikání sloužící k echolokaci, nicméně ze zbylého zvukového materiálu nejsou příliš moudré. Aby se dal k jednotlivým codám vztáhnout smysl, musíme jich zaznamenat obrovské množství – a navíc potřebujeme i kontext, ve kterém se odehrávají. Pokud například získáme početné záznamy komunikace dvou zvířat, může si AI při analýze zvuků všimnout pravidelně se opakujících vzorců, v nichž pak odliší třeba oslovení. V množství varovných signálů se zas mohou objevit totožné výstrahy, konkretizace nebezpečí a podobně. Z drobných poznatků pak postupně složíme mozaiku jazyka.

Aby se však měla umělá inteligence na čem učit, musíme jí v první řadě pořídit obrovské objemy studijního materiálu, což není právě snadné. V moři totiž nepanuje ticho, a jakékoliv zařízení určené k naslouchání velrybám tak musí především odlišit cody od zbytku podvodního šumu. Nahrávat je třeba pouze relevantní data a v daném ohledu nám pomohou technologie k rozpoznávání a izolování lidského hlasu. Již v letech 2019 a 2020 se přitom vědcům dařilo přiřazovat pomocí umělé inteligence jednotlivé nahrávky ke konkrétním skupinám vorvaňů.

Doma u vorvaňů

V rámci mezinárodního projektu CETI se například ve vodách kolem karibského ostrova Dominika rozmisťují autonomní bóje, které velrybí klikání nahrávají. Pohání je solární energie, takže mohou pracovat nonstop. Jenom zvuk však k odhalení smyslu velrybí komunikace nestačí. Speciální drony proto pomáhají hledat vorvaně přímo na moři, a jakmile vyplují k hladině, připevní jim na tělo neinvazivní sondy. Zařízení pak vedle zvuku zaznamenávají také videozáběry z okolí, hloubku, srdeční tep tvora, rychlost jeho pohybu i sílu proudů. Vzniká tak velmi komplexní balíček informací, které nám o chování vorvaňů poskytují barvitý obraz. 

Popsané i další technologie se nicméně teprve zavádějí do praxe a shromáždění dostatečného množství dat k analýze velrybí komunikace potrvá roky. Pro představu: Umělá inteligence GPT-3 se trénovala na stovkách miliard slov, zatímco iniciativa Dominica Sperm Whale Project získala od roku 2005 „jen“ desetitisíce vorvaních cod. Rozdíl tkví samozřejmě v tom, že model GPT-3 si mohl načíst bezpočet online textů, kdežto obsáhlá knihovna velrybích záznamů zatím neexistuje.

Chceme s nimi mluvit?

Je tedy možné, že velrybám jednoho dne porozumíme. Ještě předtím však musí dojít na dlouhodobý výzkum jejich životů a záznam nejen zvukových projevů, které ho provázejí. Otázkou zůstává, zda po pochopení samotného „jazyka“ zmíněných tvorů budeme také schopni s nimi jeho prostřednictvím komunikovat – a jestli bychom vůbec měli. Programy jako ChatGPT dovedou na základě jazykových pravidel promlouvat s námi; neexistuje tedy důvod, proč by posléze neměly umět vygenerovat i vorvaní cody. 

Nicméně každý, kdo s danou umělou inteligencí někdy pracoval, moc dobře ví, že si občas vymýšlí a často produkuje spíš bezduché konstrukty. Co když by velrybám předávala špatná sdělení? A nehrozí například, že AI vnese do vorvaní komunikace naše zvyklosti, které následně naruší způsob jejich dorozumívání? Ačkoliv vše popsané zní v současnosti spíš jako námět na sci-fi román, doba, kdy se podobnými otázkami budeme muset zcela vážně zabývat, už možná klepe na dveře…