Trong một sự giao thoa thú vị giữa trí tuệ nhân tạo và sinh học biển, Google đã khởi động một dự án đầy tham vọng nhằm giải mã và có khả năng giao tiếp với ngôn ngữ của cá heo. Sáng kiến đổi mới này kết hợp khả năng AI của Google với phần cứng chuyên dụng để giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về một trong những loài thông minh nhất hành tinh.
Mô Hình AI DolphinGemma
Google đã phát triển một mô hình AI chuyên biệt có tên DolphinGemma, được thiết kế đặc biệt để phân tích và diễn giải âm thanh phát ra từ cá heo. Dựa trên các mô hình AI Gemma hiện có của Google, DolphinGemma đã được huấn luyện trên một bộ dữ liệu rộng lớn về âm thanh cá heo được thu thập trong gần bốn thập kỷ bởi Wild Dolphin Project (WDP). Mô hình xử lý các chuỗi âm thanh của cá heo để xác định các mẫu và cấu trúc, cuối cùng dự đoán các âm thanh tiếp theo có khả năng xuất hiện trong một chuỗi—tương tự như cách các mô hình ngôn ngữ hoạt động với văn bản của con người.
Các thành phần chính của Dự án Giao tiếp với Cá heo:
- Mô hình AI: DolphinGemma (400 triệu tham số)
- Phần cứng: Điện thoại Pixel (hiện tại là Pixel 6, nâng cấp lên Pixel 9 vào năm 2025)
- Đối tác nghiên cứu: Wild Dolphin Project, Georgia Institute of Technology
- Công nghệ: Bộ token hóa SoundStream, CHAT (Cetacean Hearing Augmentation Telemetry)
- Nguồn dữ liệu: 40 năm ghi âm tiếng cá heo từ Wild Dolphin Project
Độ Phức Tạp của Ngôn Ngữ Cá Heo
Cá heo giao tiếp thông qua nhiều âm thanh khác nhau, bao gồm tiếng huýt sáo, tiếng kêu và tiếng click. Mỗi loại âm thanh này tương ứng với các ngữ cảnh và hành vi khác nhau. Ví dụ, cá heo sử dụng tiếng huýt sáo đặc trưng hoạt động tương tự như tên gọi, giúp các mẹ cá heo tìm thấy con của mình. Tiếng click thường đi kèm với hành vi tán tỉnh hoặc đuổi bắt cá mập, trong khi tiếng kêu burst-pulse thường xuất hiện trong các cuộc đối đầu. Cấu trúc và mẫu trong những âm thanh này cho thấy một hệ thống giao tiếp phức tạp mà các nhà nghiên cứu đang rất muốn giải mã.
Điện Thoại Pixel như Công Cụ Nghiên Cứu Thực Địa
Điều làm cho dự án này đặc biệt sáng tạo là việc sử dụng điện thoại thông minh Pixel của Google như thiết bị ghi âm và xử lý chính. Các nhà nghiên cứu thực địa đang sử dụng điện thoại Pixel để ghi lại âm thanh của cá heo dưới nước theo thời gian thực. Các điện thoại chạy bản ghi âm thông qua bộ tokenizer SoundStream của Google, cho phép âm thanh được đưa trực tiếp vào mô hình DolphinGemma khi chúng đang được ghi lại. Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang sử dụng Pixel 6, với kế hoạch nâng cấp lên Pixel 9 cho mùa nghiên cứu mùa hè 2025.
Hệ Thống CHAT cho Giao Tiếp Hai Chiều
Không chỉ lắng nghe và phân tích, dự án còn nhằm thiết lập giao tiếp hai chiều cơ bản với cá heo. Wild Dolphin Project đã hợp tác với Georgia Tech để phát triển CHAT (Cetacean Hearing Augmentation Telemetry), một hệ thống tạo ra tiếng huýt sáo tổng hợp liên quan đến các vật thể cụ thể mà cá heo thích, chẳng hạn như tảo biển sargassum, cỏ biển, hoặc khăn quàng được các nhà nghiên cứu sử dụng. Hy vọng là cá heo sẽ bắt chước những âm thanh này để yêu cầu những vật phẩm này, tạo ra một hình thức giao tiếp đơn giản giữa các loài.
Lợi Ích Thực Tiễn của Công Nghệ Di Động
Cách tiếp cận của Google mang lại những lợi ích thực tiễn đáng kể cho nghiên cứu thực địa. Bằng cách tối ưu hóa DolphinGemma để chạy trực tiếp trên các thiết bị Pixel, dự án giảm đáng kể nhu cầu về phần cứng chuyên dụng, cải thiện độ tin cậy của hệ thống, giảm tiêu thụ năng lượng và cắt giảm chi phí—tất cả đều là những yếu tố quan trọng đối với các nhà nghiên cứu làm việc trong môi trường biển xa xôi. Mô hình 400 triệu tham số được thiết kế đặc biệt để hoạt động hiệu quả trên các thiết bị di động được sử dụng trong thực địa.
Cách Tiếp Cận Khoa Học Mở
Nhận thức được tác động rộng lớn tiềm năng của nghiên cứu này, Google dự định chia sẻ DolphinGemma như một mô hình mở vào mùa hè này. Mặc dù AI chủ yếu được đào tạo về âm thanh của cá heo đốm Đại Tây Dương, Google lưu ý rằng nó vẫn có công dụng cho việc nghiên cứu các loài khác như cá heo mũi chai hoặc cá heo quay. Cách tiếp cận mở này nhằm đẩy nhanh nghiên cứu trên toàn thế giới và thúc đẩy sự hiểu biết sâu sắc hơn về những loài động vật biển thông minh này.
Hướng Phát Triển Tương Lai
Mục tiêu cuối cùng của dự án không chỉ là hiểu các mẫu giao tiếp của cá heo. Các nhà nghiên cứu hy vọng cuối cùng sẽ tạo ra âm thanh mà cá heo có thể hiểu và phản hồi, có khả năng thiết lập một hình thức giao tiếp cơ bản giữa các loài. Hệ thống CHAT dựa trên Pixel 9 sắp tới sẽ có thể chạy đồng thời cả học sâu và template matching, có khả năng cho phép tương tác trôi chảy hơn với cá heo trong mùa nghiên cứu 2025.
