Con l’AI Google prova a decifrare il linguaggio dei delfini e a comunicare con loro

Non è un titolo clickbait né una fake news, ma uno dei progetti per il quale l’utilizzo dell’intelligenza artificiale è probabilmente qualcosa di più interessante e utile di quanto siamo abituati ultimamente a vedere. Senza troppa retorica l’intelligenza artificiale generativa si sta, almeno nella dimensione di massa (e dei social network), riducendosi a replicare contenuti senza troppa originalità e utilità (le numerose immagini di ChatGPT in stile Studio Ghibli sono solo un esempio, recentemente sostituito da quello delle action figure personalizzate). Ora Google ha presentato il proprio modello DolphinGemma con il quale studiare il modo in cui comunicano i delfini.

Il modello DolphinGemma sviluppato da Google

La comunicazione non è prerogativa degli esseri umani: anche gli animali interagiscono tra loro. Seppur non con un linguaggio di tipo verbale, gli esemplari delle varie specie animali riescono a comunicare tra loro. Sui delfini sappiamo che utilizzano suoni, fischi e pulsazioni per comunicare, ma qual è il contenuto di questa comunicazione ci è ancora sconosciuto.

Ecco quindi l’idea di utilizzare l’intelligenza artificiale per studiare questo complesso e misterioso (ma estremamente affascinante) mondo. Per farlo Google, in occasione della Giornata Nazionale dei Delfini, ha presentato DolphinGemma. Si tratta di un modello di intelligenza artificiale addestrato con l’obiettivo di apprendere la struttura delle vocalizzazioni dei delfini così da generare sequenze sonore simili. L’obiettivo, estremamente ambizioso e suggestivo, è quello di percorrere una sorta di comunicazione interspecifica. Per questo progetto Google sta collaborando con la Georgia Institute of Technology (una delle principali università degli Stati Uniti) e con il Wild Dolphin Project (uno dei più importanti progetti di ricerca scientifica).

Proprio grazie al Wild Dolphin Project (che da quarant’anni conduce ricerche sui delfini in maniera non invasiva) è stato possibile attingere a un set di dati particolarmente ricco. Oltre alle registrazioni audio e video, infatti, il Wild Dolphin Project in questi anni ha osservato e analizzato la comunicazione e le interazioni tra i delfini. Da queste ricerche è stato possibile scoprire l’associazione tra un tipo di suono e uno specifico comportamento o contesto sociale.

Questo set di dati è per un modello  di intelligenza artificiale qualcosa di ordinario, mentre per i ricercatori un’opportunità straordinaria.

DolphinGemma utilizza tecnologie audio sviluppate da Google, in particolare un sistema chiamato SoundStream, che riesce a riprodurre in modo fedele ed efficiente i suoni emessi dai delfini. Una volta “ascoltati”, questi suoni vengono analizzati da un tipo di modello progettato per gestire sequenze audio molto complesse. Nonostante la sua potenza – è composto da circa 400 milioni di parametri – il modello è stato ottimizzato per funzionare direttamente sui Google Pixel, che il Wild Dolphin Project utilizza durante le ricerche sul campo.

Tra le particolarità di DolphinGemma c’è la sua capacità di lavorare direttamente con l’audio, ascoltando i suoni naturali dei delfini per poi analizzarne le sequenze, individuarne i modelli e provare a intuire i suoni che potrebbero arrivare subito dopo. È un po’ quello che avviene con i modelli linguistici (LLM) che stiamo imparando a usare, solo che al posto delle parole utilizza i suoni.

Da questa stagione il Wild Dolphin Project ha iniziato a usare DolphinGemma e le aspettative sono enormi. Non solo perché l’AI potrebbe ridurre notevolmente il tempo di analisi dei dati, ma anche e soprattutto perché potrebbe finalmente consentire di creare un vocabolario condiviso per instaurare una forma, anche se inizialmente rudimentale, di comunicazione.

La versatilità dei Google Pixel

L’annuncio fatto da Google per presentare il lavoro condotto con DolphinGemma è utile anche per sottolineare le potenzialità dei propri smartphone Pixel. Già in passato i Google Pixel sono stati utilizzati per rilevare i problemi della metropolitana di New York e ora vengono utilizzati anche per analizzare in tempo reale i suoni prodotti dai delfini.

Il modello DolphinGemma, infatti, funziona sui Google Pixel, permettendo un’elaborazione diretta. L’aspetto interessante è che inizialmente sono stati utilizzati i Pixel 6, mentre dalla prossima estate si passerà ai nuovi Pixel 9.

Per perseguire l’obiettivo di creare un vocabolario condiviso tra uomini e delfini è stato sviluppato il sistema CHAT (Cetacean Hearing Augmentation Telemetry). Si tratta di un computer subacqueo (sviluppato con la Georgia Institute of Technology) che emette fischi sintetici associati a oggetti familiari per i delfini (come le alghe) con l’obiettivo di permettere ai delfini, osservando le interazioni tra l’uomo e CHAT, di imparare a imitare i fischi per richiedere gli oggetti.

Il sistema CHAT rileva i fischi imitati dai delfini anche nel rumore sottomarino, identifica in tempo reale quale fischio è stato emesso, informa il ricercatore tramite cuffie a conduzione ossea su quale oggetto è stato richiesto così che il ricercatore risponde offrendo l’oggetto, rafforzando l’associazione.

In questo contesto il modello DolphinGemma aiuta il sistema CHAT a prevedere e riconoscere più rapidamente i suoni imitati rendendo l’interazione tra ricercatori e delfini più fluida e reattiva.