Дельфины помогают нам охотиться на инопланетян

Posted by Daniel Oberhaus on May 06, 2018

Астроном Института SETI Лоуренс Дойл предложил использовать теорию информации для анализа систем связи животных,в частности репертуара свиста афалин. Иллюстрация Виктора Хаббика видения

Когда 12 человек собрались в обсерватории Грин-Бэнк в Западной Вирджинии, чтобы обсудить искусство и науку охоты на инопланетян в 1961 году, Орден Дельфина родился. Здесь присутствовали самые яркие представители различных научных дисциплин, включая трех нобелевских лауреатов, молодого Карла Сагана и эксцентричного нейробиолога по имени Джон Лилли, который был известен тем, что пытался разговаривать с дельфинами.

Именно исследование Лилли вдохновило название группы: если люди не могли даже общаться с животными, которые разделяли большую часть нашей эволюционной истории, он считал, что они были немного глупы, чтобы думать, что они могут распознавать сигналы с далекой планеты. Имея это в виду, Орден Дельфина решил определить, что наши океанские соотечественники здесь, на Земле, могли бы научить нас говорить с инопланетянами.

Работа Лилли по межвидовой коммуникации с тех пор несколько раз входила и выходила из моды в сообществе SETI (поиск внеземного разума). Сегодня это снова в моде, благодаря новым приложениям теории информации и технологическим достижениям, таким как устройство слуха и телеметрии китообразных (чат), погружной компьютерный интерфейс, который устанавливает базовую связь с дельфинами. Возвращение к дельфинам как модели инопланетного разума произошло в 1999 году, когда астроном Института SETI Лоуренс Дойл предложил использовать теорию информации для анализа систем связи животных, в частности репертуара свиста афалин.

Начиная с первых экспериментов Лилли, исследователи обнаружили, что многие виды общаются с помощью чего-то, что приближается к сложности человеческого языка. Уместно ли характеризовать системы коммуникации животных как «языки», подобно тому, как английский или мандаринский языки являются языками, — вопрос спорный. Суть дискуссии сосредоточена на определении того, что представляет собой человеческий язык.

Во-первых, языки не являются врожденными, а приобретаются через культуру. И по мнению лингвистов, как правило, большинство, если не все, естественных человеческих языков позволяют людям ссылаться на абстрактные понятия или вещи, не присутствующие в непосредственной среде, создавать новые слова и создавать бесконечное число грамматических предложений бесконечной длины. Большинство исследователей считают, что писк и свист дельфинов лишены многих из этих лингвистических характеристик. Тем не менее, утверждал Дойл, их общение все еще полезно в качестве модели для общения с инопланетянами. Дельфины-афалины, например, используют так называемую референтную сигнализацию, которая означает, что определенные коммуникационные сигналы (слуховые, визуальные или другие) соответствуют определенным аспектам их окружения. Некоторые утверждают, что сигналы дельфинов могут даже использоваться для передачи таких вещей, как настроение, пол или возраст дельфина. Их высказывания—или писк и свист-могут быть не такими лингвистически сложными, как наши, но они могут передавать абстрактную информацию.

Дойл подтвердил, что сигналы дельфинов не были случайным шумом, обратившись к работе Гарвардского лингвиста Джорджа Зипфа, который в 1930-х годах обнаружил поразительную закономерность, общую для человеческих языков: наиболее часто употребляемое слово в большинстве языков встречается в два раза чаще, чем второе наиболее часто употребляемое слово, в три раза чаще, чем третье наиболее часто употребляемое слово, в четыре раза чаще, чем четвертое наиболее часто употребляемое слово и т. д. В американском английском языке, например, наиболее часто используется слово «the», а следующее Наиболее частое слово — » of», на которое приходится около 7 и 3,5 процента всех словоупотреблений, соответственно.

Удовлетворение закона Зипфа, говорит Дойл, кажется необходимым для сложных коммуникаций, но этого недостаточно.

Когда эти слова построены логарифмически на графике, отношение между частотами слов дает линию с наклоном -1. Зипф обнаружил, что наклон -1 распространен среди большинства письменных и разговорных языков, от испанского до мандаринского—отношения, теперь известного как закон Зипфа. Такая формула позволяет исследователям отличать осмысленные сигналы от случайных помех. Если бы ряд звуков не имел семантики, его график распределения был бы плоской линией или наклоном 0, потому что каждое «слово» было бы одинаково вероятно. Наклон круче -1, С другой стороны, указывает на уровень избыточности, слишком высокий для человеческого языка. Удовлетворение закона Зипфа, говорит Дойл, кажется необходимым для сложных коммуникаций, но этого недостаточно.

Более ранние исследования показали, что дельфины используют широкий спектр сигналов, но ученые не смогли определить, являются ли они чем-то близким к человеческому языку. Если это так, то их сигналы должны, по крайней мере, соответствовать закону Зипфа. Чтобы проверить это, Дойл и некоторые из его коллег SETI посмотрели на сигналы от нескольких различных видов, начиная от беличьих обезьян до хлопковых растений, а также дельфинов. Самое сложное было выяснить, как разбить сигналы каждого вида на анализируемые единицы. Для дельфинов исследователи искали естественные перерывы: промежутки между писками и свистками, в которых не было ни звука. Затем они сверили свои частоты с законом Зипфа.

Если бы дельфины вступали в осмысленную коммуникацию с почти человеческой сложностью, частота этих звуков дала бы логарифмический наклон-1-точно так же, как и большинство человеческих языков. Так что Дойл и его коллеги составили записи из группы пойманных афалин, которые наблюдались с младенчества до зрелого возраста. Полученный уклон имел градиент -.95. Это говорит о том, что» дельфин » может проявлять синтаксис, говорит Дойл. «А зачем нужен такой синтаксис? С одной стороны, этот синтаксис позволяет восстанавливать ошибки в передаче, что, безусловно, имеет ценность для выживания», — говорит он. «Человеческим примером может быть восстановление пропущенных букв в плохо скопированной рукописи с помощью орфографических правил.»

Для сравнения, уклон Zipf белок никогда не был ниже -0.6, что означает, что сигналы были слишком случайными, чтобы проявлять синтаксис. Хлопковый завод, который связывается через химические выбросы, имел наклон распределения сигнала ближе к -1.6, что означает, что сигналы были слишком избыточными.

Дойл и его коллеги продемонстрировали, что коммуникация существует в спектре сложности. Этот математический инструмент может стать первым шагом на пути к интеллектуальному фильтру SETI, помогая астрономам определить, имеет ли перехваченный космический шум лингвистические признаки. Как показывают работы Дойла и его коллег, возможно, лучшее место для начала-это водные чужие миры нашей собственной планеты. В противном случае мы рискуем отмахнуться от первого межзвездного «привет» как от бессмысленного шума.

Даниэль Оберхаус написал для Заместитель, Шифер, Народная механика, и Атлантика. Следуйте за ним в Twitter @DMOberhaus .

Самые новые и популярные статьи доставляются прямо на ваш почтовый ящик!

Смотрите: как язык помогает нам понять самих себя.

Этот классический факты так романтический пост был первоначально опубликован в апреле 2016 года.

http://nautil.us/blog/-dolphins-are-helping-us-hunt-for-aliens

Ссылка на основную публикацию