È innegabile: da sempre l’uomo desidera riuscire a capire cosa sta cercando di dire il cane quando abbaia.
Spesso, però, fraintende i vocalizzi dell’animale, con conseguenze che possono essere a volte drammatiche.
Nel tempo, sono stati proposti diverse modalità di interpretazione e oggi con le ultime novità tecnologiche ci prova anche l’Università del Michigan (Stati Uniti).
Un team di ricercatori sta esplorando infatti le possibilità offerte dall’intelligenza artificiale (IA) per sviluppare strumenti in grado di comprendere quale sia il significato dell’abbaiare di un cane: se giocoso o aggressivo.
Lo studio è stato fatto con la collaborazione con l’Istituto nazionale messicano di astrofisica, ottica ed elettronica (INAOE) di Puebla.
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L’intelligenza artificiale per comprendere il linguaggio animale
Gli studiosi sono partiti dai modelli di intelligenza artificiale originariamente addestrati sul linguaggio umano che potrebbero essere utilizzati per creare nuovi sistemi applicati alla comunicazione animale.
Gli stessi modelli, inoltre, possono potenzialmente raccogliere dalle vocalizzazioni degli animali altre informazioni, come l’età, la razza e il sesso dell’animale.
I ricercatori hanno poi presentati i loro risultati alla Conferenza internazionale congiunta su linguistica computazionale, risorse linguistiche e valutazione (Joint International Conference on Computational Linguistics, Language Resources and Evaluation), tenutasi a Torino alla fine di maggio.
I dati utilizzabili
Uno dei principali ostacoli allo sviluppo di modelli di intelligenza artificiale in grado di analizzare le vocalizzazioni degli animali è la mancanza di dati disponibili pubblicamente.
Mentre per l’uomo esistono infatti numerose risorse e opportunità per registrare il parlato, raccogliere tali dati dagli animali è più difficile.
Rispetto alla voce umana, infatti, “Le vocalizzazioni degli animali sono logisticamente molto più difficili da sollecitare e registrare”, ha affermato Artem Abzaliev (autore principale della ricerca e dottorando dell’UM in informatica e ingegneria).
I loro versi “devono essere registrati passivamente in natura o, nel caso di animali domestici, con il permesso dei proprietari”.
La carenza di dati utilizzabili ha quindi reso difficile sviluppare tecniche per analizzare le vocalizzazioni dei cani e quelle esistenti sono limitate dalla mancanza di materiale per addestrare l’IA.
Analizzare il linguaggio dell’uomo per capire quello del cane
I ricercatori hanno superato queste difficoltà adoperando un modello esistente, originariamente progettato per analizzare il linguaggio umano.
Si tratta di modelli addestrati per distinguere le sfumature del linguaggio, come tono, altezza e accento.
Queste informazioni sono poi convertite in un formato che un computer può utilizzare per identificare quali parole sono dette, riconoscere l’individuo che parla e altro ancora.
“Questi modelli sono in grado di apprendere e codificare modelli incredibilmente complessi della parola e del linguaggio umano”, ha detto Abzaliev.
“Volevamo vedere se potevamo sfruttare questa capacità di discernere e interpretare l’abbaiare dei cani”.
Un modello umano efficacemente adattato al cane
I ricercatori hanno utilizzato i dati provenienti dalle registrazioni delle vocalizzazioni di 74 cani di razza, età e sesso diversi, avvenute in contesti diversi.
Le registrazioni sono state utilizzate per modificare un modello di apprendimento automatico di rappresentazione del parlato chiamato Wav2Vec2, originariamente addestrato con dati della voce umana.
Con questo modello, i ricercatori hanno potuto generare rappresentazioni dei dati acustici raccolti dai cani e interpretarle.
Hanno così scoperto che Wav2Vec2 non solo è riuscito a riconoscere il cane, identificarne la razza e il genere (maschio o femmina) e contestualizzare la vocalizzazione, ma è anche risultato migliore di altri modelli addestrati specificatamente sull’abbaio del cane, con valori di precisione fino al 70%.
“Questa è la prima volta che tecniche ottimizzate per il linguaggio umano sono sviluppate per aiutare a decodificare la comunicazione animale”, ha detto la prof.ssa Rada Mihalcea (direttrice del laboratorio di intelligenza artificiale della UM), una delle autrici dello studio.
“I nostri risultati mostrano che i suoni e i modelli derivati dal linguaggio umano possono servire come base per analizzare e comprendere i modelli acustici di altri suoni, come le vocalizzazioni degli animali”.
Uno strumento utile per il benessere degli animali
Per i ricercatori i modelli del linguaggio umano possono quindi rappresentare uno strumento utile per biologi, comportamentalisti e altre professionalità, per analizzare la comunicazione animale.
Ma questa ricerca ha anche importanti implicazioni per il benessere degli animali.
Capire il significato delle diverse vocalizzazioni di un cane potrebbe infatti migliorare notevolmente il modo in cui gli esseri umani interpretano e rispondono ai bisogni emotivi e fisici dei loro animali, migliorandone così la cura e prevenendo situazioni potenzialmente pericolose.
“C’è così tanto che ancora non sappiamo sugli animali che condividono questo mondo con noi.
I progressi nell’intelligenza artificiale possono essere utilizzati per rivoluzionare la nostra comprensione della comunicazione animale e i nostri risultati suggeriscono che potremmo non dover iniziare da zero”, ha concluso la prof.ssa Mihalcea.
