1961 年、ウェスト バージニア州のグリーン バンク天文台に 12 人の男性が集まり、エイリアン ハンティングの芸術と科学について話し合ったとき、イルカ騎士団が誕生しました。 3 人のノーベル賞受賞者、若いカール セーガン、イルカと話そうとしたことで最もよく知られているジョン リリーという風変わりな神経科学者など、さまざまな科学分野の最も優秀な頭脳が多数出席していました。
グループの名前に影響を与えたのはリリーの研究でした.人間が私たちの進化の歴史のほとんどを共有する動物と通信することさえできないなら、彼らが遠くの惑星からの信号を認識できると考えるのは少しばかげていると彼は信じていました.そのことを念頭に置いて、イルカ騎士団は、ここ地球上で海を行く同胞が地球外生命体との会話について私たちに何を教えてくれるかを判断することに着手しました.
それ以来、種間コミュニケーションに関するリリーの研究は、SETI (地球外知的生命体探査) コミュニティ内で何度か流行り廃りを繰り返してきました。今日では、情報理論の新しい応用と、イルカとの基本的なコミュニケーションを確立する水中コンピュータ インターフェースである Cetacean Hearing and Telemetry (CHAT) デバイスなどの技術的進歩のおかげで、流行に戻っています。エイリアン インテリジェンスのモデルとしてのイルカへの回帰は、1999 年に SETI 研究所の天文学者ローランス ドイルが情報理論を使用して動物のコミュニケーション システム、特にバンドウイルカのホイッスル レパートリーを分析することを提案したときに起こりました。
リリーの最初の実験以来、研究者たちは、多くの種が人間の言語の複雑さに近づく何かを使用して通信することを発見しました.英語や北京語が言語であるのと同じように、動物のコミュニケーションシステムを「言語」として特徴付けることが適切かどうかは、議論の問題です.議論の核心は、人間の言語を構成するものを定義することに集中しています。
一つには、言語は生得的なものではなく、文化を通じて獲得されたものです。言語学者によると、一般的に、すべてではないにしてもほとんどの自然言語は、個人が抽象的な概念や身近な環境に存在しないものを参照したり、新しい単語を作成したり、無限の長さの文法文を無限に作成したりすることを可能にします。ほとんどの研究者は、イルカの鳴き声や口笛にはこれらの言語的特徴の多くが欠けていると考えています。それにもかかわらず、ドイルは、彼らのコミュニケーションはエイリアンのコミュニケーションのモデルとして依然として有用であると主張した.たとえばバンドウイルカは、参照信号と呼ばれるものを使用します。これは、特定の通信信号 (聴覚、視覚など) が環境の特定の側面に対応していることを意味します。イルカの信号は、イルカの気分、性別、年齢などを伝えるためにも使用できると主張する人もいます。彼らの発話 (きしむ音や口笛) は、私たちほど複雑ではないかもしれませんが、抽象的な情報を伝えることができます。
Doyle は、1930 年代に人間の言語に共通する印象的なパターンを発見したハーバード大学の言語学者 George Zipf の研究に目を向けることによって、イルカの信号がランダム ノイズではないことを確認しました。ほとんどの言語で最も頻繁に使用される単語は、 2 番目に使用頻度の高い単語、3 番目に使用頻度の高い単語の 3 倍、4 番目に使用頻度の高い単語の 4 倍、などです。たとえば、アメリカ英語では、最も一般的に使用される単語は「the」であり、次に最も頻繁に使用される単語は「of」であり、それぞれ全単語使用量の約 7% と 3.5% を占めています。
これらの単語をグラフに対数的にプロットすると、単語頻度間の関係は傾きが -1 の直線になります。 Zipf は、-1 の勾配が、スペイン語から標準中国語に至るほとんどの書き言葉と話し言葉の間で一般的であることを発見しました。これは、現在 Zipf の法則として知られている関係です。このような式により、研究者は意味のある信号をランダム ノイズから区別することができます。一連の音にセマンティクスがない場合、各「単語」が同じように発生する可能性があるため、その分布プロットは平坦な線または傾き 0 になります。一方、勾配が -1 よりも急である場合は、冗長性のレベルが人間の言語にとって高すぎることを示します。ドイル氏によると、Zipf の法則を満たすことは、複雑な通信には必要なように見えますが、それだけでは十分ではありません。
以前の研究では、イルカがさまざまな信号を使用することが示されていましたが、科学者は、イルカが人間の言語とほぼ同等であると見なされるかどうかを判断できませんでした.もしそうなら、彼らの信号は少なくともZipfの法則に準拠しているはずです.これをテストするために、Doyle と彼の SETI の同僚の何人かは、リスザルからワタ、イルカまで、さまざまな種からのシグナル伝達に注目しました。トリッキーな部分は、各種の信号を分析可能な単位に分解する方法を考え出すことでした.イルカの場合、研究者は自然な切れ目を探しました。つまり、鳴き声と笛の間の音のない空間です。次に、周波数を Zipf の法則に照らしてチェックしました。
イルカが人間に近い複雑さで意味のあるコミュニケーションを行っている場合、これらの音の周波数は、ほとんどの人間の言語と同様に、対数勾配が -1 になります。そこでドイルと彼の同僚は、幼少期から成体になるまで観察された捕獲されたバンドウイルカのグループからの記録をプロットしました。結果の勾配は -.95 の勾配を持っていました。これは、「イルカ」が構文を示す可能性があることを示唆しています、と Doyle は言います。 「なぜそのような構文が存在するのでしょうか? 1 つには、この構文により、送信エラーの回復が可能になり、これには間違いなく生存価値があります」と彼は言います。 「人間の例としては、スペル規則を使用して、コピーが不十分な原稿の欠落した文字を回復することができます。」
対照的に、リスザルの Zipf 勾配は -0.6 を下回ることはありませんでした。これは、シグナルがランダムすぎてシンタックスを示さなかったことを意味します。化学物質の放出を介して通信するワタ植物は、-1.6 に近い信号分布勾配を持っていました。これは、信号が冗長すぎることを意味します。
Doyle と彼の同僚が示したのは、コミュニケーションが複雑なスペクトル上に存在するということです。この数学的ツールは、天文学者が傍受された宇宙ノイズに言語的特徴があるかどうかを判断するのに役立つ、SETI インテリジェンス フィルターへの第一歩となる可能性があります。ドイルと彼の同僚による研究が示すように、おそらく出発点として最適な場所は、私たち自身の惑星の水のようなエイリアンの世界です。そうしないと、最初の星間「こんにちは」を無意味なノイズとして片付けてしまう危険があります。
ダニエル・オーバーハウス はのために書きました バイス、 スレート、 ポピュラーメカニクス、 大西洋。 Twitter で彼をフォロー @DMOberhaus .
見る:言語が自分自身を理解するのにどのように役立つか
この古典的な Facts So Romantic の投稿は、もともと 2016 年 4 月に公開されたものです。
