Peneliti di MIT CSAIL dan Project CETI percaya bahwa mereka telah membuka jenis alfabet paus sperma dengan bantuan teknologi machine learning. Hasil dari studi tersebut, yang diterbitkan dengan judul “Struktur Kontekstual dan Kombinatorial dalam Vokalisasi Paus Sperma,” menunjukkan terobosan kunci dalam pemahaman komunikasi cetacea.
Studi ini berurusan dengan kodas - serangkaian klik yang melayani fungsi linguistik yang berbeda. “Apa yang kami temukan adalah bahwa ada variasi struktur koda yang sebelumnya belum dijelaskan,” kata Direktur CSAIL Daniela Rus kepada TechCrunch. “Kami telah menemukan bahwa tipe koda tidaklah sembarangan, melainkan mereka membentuk sistem pengkodean kombinatorial yang baru ditemukan.”
Sementara vokalisasi paus telah menjadi subjek penelitian penting selama beberapa dekade, tim di balik penelitian baru ini menyarankan bahwa mereka telah menemukan tingkat nuansa yang sebelumnya tidak diketahui di antara mamalia laut yang ramah ini. Makalah tersebut mencatat bahwa penelitian sebelumnya telah mencatat 150 kodas paus sperma yang berbeda.
“Sebagian dari ini telah terbukti mengkodekan informasi tentang identitas penelpon dan klan,” jelasnya. “Namun, hampir semuanya tentang sistem komunikasi paus sperma, termasuk pertanyaan dasar tentang struktur dan kapasitas pengangkutan informasinya, masih belum diketahui.”
Tim ini mengambil inspirasi dari karya Roger Payne, ahli biologi kelautan perintis yang meninggal dunia bulan Juni lalu. Karya paling berpengaruh Payne melibatkan lagu paus humpback. “Dia benar-benar menginspirasi kami untuk menggunakan teknologi paling canggih kami untuk memiliki pemahaman yang lebih dalam tentang paus,” kata Rus.
Tim menggunakan solusi machine learning untuk menganalisis kumpulan data 8.719 kodas paus sperma yang dikumpulkan oleh peneliti Shane Gero di lepas pantai pulau kecil di Karibia timur, Dominika.
“Kami akan mendapatkan masukan, dan kemudian kami menyesuaikan machine learning kami, untuk memvisualisasikan dengan lebih baik dan memahami lebih banyak,” jelas Rus. “Dan kemudian kami akan menganalisis keluarannya dengan seorang ahli biologi.”
Metode tim ini menandai perubahan dari analisis yang lebih lama, yang mempelajari individu koda. Gambaran yang lebih kaya muncul saat suara tersebut dipelajari dalam konteks, sebagai pertukaran antara paus. Detail kontekstual diklasifikasikan menggunakan terminologi musik. Itu termasuk tempo, ritme, ornamen, dan rubato. Dari sana, tim mengisolasi apa yang mereka sebut sebagai alfabet fonetik paus sperma.
“Alfabet fonetik ini membuatnya mungkin untuk menjelaskan secara sistematis variasi yang diamati dalam struktur koda,” kata Rus. “Kami percaya bahwa mungkin ini adalah contoh pertama di luar dari bahasa manusia di mana sebuah komunikasi memberikan contoh dari konsep linguistik pola dual. Itu mengacu pada seperangkat elemen yang tidak berarti secara individual yang dapat digabungkan untuk membentuk unit yang lebih besar secara berarti, seperti menggabungkan suku kata menjadi kata.”
Makna dari "kata-kata" itu memiliki makna yang berbeda berdasarkan konteks yang berbeda. Makalah tersebut menambahkan:
Hasil kami menunjukkan bahwa vokalisasi paus sperma membentuk sistem komunikasi kombinatorial yang kompleks: inventaris yang tampaknya sembarang dari jenis kodas dapat dijelaskan oleh kombinasi fitur ritme, tempo, rubato, dan ornamen. Sistem vokalisasi kombinatorial yang cukup besar sangat jarang terjadi dalam alam. Namun, penggunaannya oleh paus sperma menunjukkan bahwa mereka tidak unik dalam bahasa manusia, dan dapat timbul dari tekanan fisiologis, ekologis, dan sosial yang jauh berbeda.
Meskipun terobosan ini menarik bagi semua yang terlibat, masih banyak kerja yang harus dilakukan, terlebih dahulu dengan paus sperma dan kemudian kemungkinan memperluas ke spesies lain seperti humpbacks.
“Kami memutuskan untuk pergi ke paus sperma karena kami memiliki set data yang luas, dan kami memiliki kemungkinan untuk mengumpulkan banyak set data lainnya,” kata Rus. “Juga, karena klik membentuk jenis sistem komunikasi diskrit, lebih mudah untuk menganalisis daripada sistem komunikasi kontinu. Namun, bahkan karya Roger Payne juga menunjukkan bahwa lagu-lagu paus humpback tidak acak. Ada segmen yang diulang dan ada struktur menarik di sana. Kami hanya belum bisa melakukan studi mendalam.”
