L'IA pour décoder le langage animal : une révolution qui inquiète

Montréal – Depuis des décennies, les biologistes tentent de percer le mystère des cris et chants animaux. L'intelligence artificielle (IA) pourrait-elle enfin nous révéler les secrets du règne animal? Des chercheurs y travaillent avec des résultats prometteurs, mais d'autres tirent la sonnette d'alarme sur les risques éthiques pour nos amies les bêtes.

Une percée sémantique chez les oiseaux

Quand Julie Élie a été embauchée par l'Université de Californie à Berkeley, son rêve est devenu réalité. Cette biologiste d'origine belge étudiait depuis sa maîtrise le diamant mandarin, un oiseau du Pacifique aux riches vocalisations. Les moyens du laboratoire californien lui ont permis d'utiliser l'IA pour analyser des milliers de chants et de cris. « Pour chaque mot, on avait des cris de 20 oiseaux différents », raconte-t-elle.

Ce travail l'a menée à une première historique : la démonstration que, chez le diamant mandarin, le sens des chants prime parfois sur leur ressemblance sonore, à l'instar des humains pouvant faire la différence entre les homophones. « On a pu voir pourquoi ils faisaient des erreurs sur certains sons, si c'était parce que les sons se ressemblaient ou parce qu'ils avaient un sens similaire », explique-t-elle. « Le cri de contact à longue distance est très similaire, sur le plan sonore, à un cri d'alarme, mais cette erreur n'était jamais faite. Il y avait plutôt des erreurs entre les cris de contact à courte et longue distance. »

C'est un peu comme si un humain entendait les mots joie, pois, bonheur et beurre. « Dans l'espace sonore, les humains pourraient davantage confondre joie avec pois, deux mots qui riment, et bonheur avec beurre, qui riment aussi », dit-elle. « Mais sur le plan sémantique, nous ferions probablement davantage d'erreurs entre joie et bonheur, même s'ils sont très différents sur le plan sonore. »

Cette étude, publiée en septembre dernier dans Science, a été récompensée en juin par le prestigieux prix international Coller-Dolittle, mis sur pied par un banquier britannique pour honorer les travaux sur le langage animal. Le Docteur Dolittle est un personnage de vétérinaire du romancier Hugh Lofting.

L'IA est essentielle pour faire l'analyse de ces milliers de vidéos de chants et cris, dit la chercheuse. « Sans l'IA, on n'aurait pas pu faire l'analyse de la posture des individus, ce qu'ils voyaient, ce qu'ils entendaient, avec ce qu'ils émettaient comme sons. »

Une expérience consistait par exemple à entraîner les diamants mandarins pour qu'ils pressent un levier, connecté à une mangeoire, quand ils entendaient certains chants ou cris. Chez ces oiseaux, les chants sont l'apanage des mâles, pour la cour faite aux femelles, alors que tous les oiseaux font des cris. Les chants nuptiaux se passent de père en fils.

Statique et dynamique chez les souris

Un autre chercheur, Nicolas Mathevon, de l'Université de Saint-Étienne, en France, a demandé à l'IA d'analyser encore plus de données, celles de centaines de milliers de vocalisations de souris africaines. Il a pu confirmer que ces souris avaient des types de cris statiques, certains qui réfèrent à un individu et d'autres à une action de cet individu, ou dynamiques, qui réfèrent à un état de l'environnement qu'elles partagent. « On a prouvé que ces souris reconnaissent les individus qui émettent les cris, et on est en train de travailler pour comprendre ce qu'elles comprennent des circonstances de l'individu qui émet ces cris, ce qu'il fait, ce qu'il veut communiquer », dit M. Mathevon.

Pourrait-on arriver de cette manière à converser avec les animaux? M. Mathevon est sceptique. « Je pense que les souris vont parler souris, vont parler de leur expérience, de leur monde. Elles ne sont pas en train de construire la prochaine tour Eiffel. »

Les dangers de l'IA : manipulation et stress animal

Malgré tout, certains chercheurs s'inquiètent de cet usage de l'IA. « Le danger est que nous utilisions l'IA pour manipuler les animaux », indique Caatje Kluskens, de l'Université de Wageningue, aux Pays-Bas. Elle fait son doctorat sur l'éthique de l'utilisation de l'IA pour communiquer avec les animaux. « Par exemple, on pourrait utiliser un signal d'alarme de jeunes pour attirer les adultes vers des chasseurs. »

Elle s'inquiète aussi des conversations avec les animaux, même si elles sont un dialogue de sourds. « Ça pourrait être très stressant pour les animaux, dit-elle. Ils verront que ce sont des voix d'animaux, mais avec des caractéristiques anormales. »

Actuellement, les cris d'oiseaux sont utilisés par les aéroports pour les éloigner. Mais les oiseaux s'habituent à ces cris artificiels, selon M. Mathevon.

Les limites de l'IA : bien plus que des sons

L'une des limites de l'IA qui protège les animaux est que les sons ne sont qu'une partie de leurs conversations. « Plusieurs espèces communiquent aussi par l'odorat, par exemple les chiens, certains poissons par des signaux électriques, des chauves-souris par l'écholocalisation », illustre Mme Kluskens. Il faudra du temps pour que l'IA arrive à incorporer ces stimuli dans ses analyses, selon elle.

M. Mathevon confirme que ces canaux de communication non sonores et non visuels limitent l'utilisation de l'IA pour certaines espèces. « Et dans certains cas, par exemple pour les baleines, il est difficile d'avoir assez d'images sous-marines pour déterminer qui parle et ce que l'individu fait pendant qu'il parle. »

Les bonobos et les gorilles : un défi de taille

Cette limitation visuelle empêche aussi Mélissa Berthet, une biologiste de l'Université de Milan, en Italie, qui étudie les bonobos et les gorilles, de se servir de l'IA. « Les bonobos ont des territoires de 10 km de long, indique-t-elle. Il faudrait des milliers de caméras pour que des enregistrements passifs soient utiles. Sans enregistrements passifs, on ne peut pas générer assez de données pour que l'IA soit utile. » Les enregistrements passifs sont faits par des micros installés en permanence, alors que les enregistrements actifs sont faits par les chercheurs sur le terrain.

Mme Berthet a notamment été la première à démontrer, pour une espèce animale, l'existence de « phrases compositionnelles », dont le sens est différent de la seule addition des mots. « Le même cri chez le bonobo peut vouloir dire 'je suis excité' et ailleurs, 'j'ai besoin d'aide', en fonction des autres cris avec lesquels il est jumelé. »

Elle est arrivée à cette conclusion à partir de 1000 enregistrements actifs, qu'elle a elle-même réalisés auprès de bonobos du Congo sur une période de huit mois. Elle tente maintenant de savoir si les gorilles de l'Ouganda se font des promesses – par exemple, « rencontrons-nous ce soir près de la rivière ».

FAQ : L'IA et le langage animal

L'IA peut-elle vraiment comprendre ce que disent les animaux?

Oui, dans une certaine mesure. Des chercheurs ont utilisé l'IA pour analyser des milliers de vocalisations et ont découvert que certains animaux, comme les diamants mandarins, font des distinctions sémantiques entre des cris similaires. Mais l'IA ne peut pas encore « parler » aux animaux.

Quels sont les risques éthiques de cette technologie?

Les principaux risques sont la manipulation des animaux (par exemple, utiliser des cris d'alarme pour les attirer vers des chasseurs) et le stress causé par des voix artificielles anormales. Les chercheurs appellent à une régulation stricte.

Pourquoi l'IA ne fonctionne-t-elle pas pour toutes les espèces?

Parce que de nombreuses espèces communiquent par d'autres canaux que le son, comme l'odorat (chiens), les signaux électriques (poissons) ou l'écholocalisation (chauves-souris). L'IA a du mal à intégrer ces données non sonores et non visuelles.