Вчені виявили два типи ричання левів за допомогою штучного інтелекту

Гучне ричання лева, яке супроводжує фільми студії MGM майже століття, навчило нас сприймати заклик великого кота як пряму заяву про силу та присутність. Проте справжній звуковий ландшафт зграї левів виявився набагато складнішим за цей кінематографічний стереотип, повідомляють дослідники 20 листопада у журналі Ecology and Evolution.

Використовуючи польові записи з Африки та методи машинного навчання для аналізу акустики, науковці встановили, що африканські леви виробляють два різні типи ричання. Перший — знайомий гортанний звук, який становить основу ричання та несе унікальні голосові характеристики кожної тварини. Другий — проміжне ричання, яке коротше та нижче за тоном, ніж класична повногорла версія, але яке раніше залишалося поза увагою вчених.

Ці відкриття кидають виклик припущенням, що існували десятиліттями. Біологи давно знали, що ричання лева допомагає оголошувати територію, приваблювати партнерів та визначати місцезнаходження членів зграї. Також було відомо, що повний епізод ричання починається зі стогонів та закінчується гарчанням. Однак все, що відбувалося посередині, розглядалося як єдине, недиференційоване ричання.

Тепер, розшифрувавши ричання на складові частини та навчивши штучний інтелект розрізняти голос одного лева від іншого, природоохоронні організації можуть отримати змогу підраховувати та відстежувати левів лише за звуком.

«Якщо ви можете ідентифікувати лева за його ричанням, це потенційно може стати інструментом для підрахунку кількості особин у ландшафті», — каже Джонатан Гроукотт, технолог-природоохоронець та біолог, що вивчає великих хижаків, з Університету Ексетера в Англії. Такі знання можуть виявитися особливо цінними в час скорочення середовища існування та браконьєрського тиску, коли леви зникли з понад 90 відсотків свого історичного ареалу, додає він.

Проте що саме передає нещодавно виявлене проміжне ричання, залишається незрозумілим. «Ми поки не знаємо», — зазначає Гроукотт. «На жаль, ми не розмовляємо мовою левів. У Duolingo немає опції „лев“».

Відкриття виникло з десятків тисяч годин аудіо, записаних віддаленими записувачами в Національному парку Ньєрере в Танзанії та акустичними нашийниками, встановленими на левах у Зімбабве. Коли команда Гроукотта пропустила понад 3000 закликів через алгоритми розпізнавання образів, виявилися тонкі відмінності. Повногорле ричання мало чітку дугу, підвищуючись за тоном, перш ніж закінчитися спадним хвостом, тоді як проміжне ричання було більш плоским та набагато менш складним.

Зосередившись на тривалості висловлювання та висоті тону, дослідники змогли створити алгоритм, здатний класифікувати кожен тип ричання, стогону та гарчання з високою точністю. Принаймні в одній популяції левів точність перевищила 91 відсоток.

Розбираючи типи ричання та виділяючи більш інформативний повногорлий заклик, інструмент навіть визначав, який саме лев ричав, перевершуючи експертів-людей.

За словами Тані Бергер-Вольф, екологині-обчислювальниці з Університету штату Огайо в Колумбусі, це одна з перших чітких демонстрацій того, що машинне навчання може надійно інтерпретувати вокалізації ссавця. «Це гарний приклад біоакустичного моніторингу за межами птахів, земноводних та комах», — каже вона.

Однак оскільки записи не мали поведінкового контексту, науковці досі не можуть сказати, чому леви обирають один тип ричання замість іншого. Це відкрите питання інтригує експертів з левів, таких як Крейг Пакер з Університету Міннесоти в Сент-Полі. «Було б цікаво мати достатньо записів у відомих контекстах, щоб знати, чи ричать леви голосніше в певних ситуаціях», — каже він.

Що стосується лева MGM, його культове ричання не містить прихованого проміжного типу з однієї простої причини: воно взагалі не належить леву. У прикладі голлівудської кіномагії звукорежисери обрали щось ще більш лютіше, каже Гроукотт. «Лев MGM насправді є тигром».