Texto original: Laurance R. Doyle, Animal Communications, Information Theory, and the Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI), seti.org - Trad. cast. de Andrés Salvador
Comunicaciones animal, Teoría de la Información y la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI)
Por Laurance R. Doyle, Senior Research Scientist en el SETI Institute Carl Sagan Center
La idea de que podemos aprender acerca de los posibles sistemas de comunicación extraterrestre (ETI) mediante el estudio de las comunicaciones no humanas en la Tierra es similar a la idea astrobiológica que uno puede aprender más acerca de la exobiología mediante el estudio de los extremos de la vida en la Tierra. Dicho estudio fue llevado por el Dr. Brenda McCowan, de la University of California, en Davis, el Dr. Laurance R. Doyle del SETI Institute, y su estudiante PhD en el momento, el ahora Dr. Sean F. Hanser. En los primeros trabajos también fue ayudado por el Dr. Jon M. Jenkins también del SETI Institute en el momento.
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| Crédito: seti.org |
Para comenzar este estudio, se seleccionaron las especies terrestres que son socialmente complejas, pero en gran medida dependen de la señalización acústica para comunicarse - es decir, delfines nariz de botella y ballenas jorobadas. También se incluyeron monos ardilla. Las herramientas que elegimos aplicar eran métodos de clasificación de la señal (en gran parte el grupo K-means [ver] de 60 puntos de contorno) y las amplias matemáticas de la Teoría de la Información descubierta por el Dr. Claude Shannon del Bell Laboratory a finales de los 1940s. Originalmente desarrollado para determinar la cantidad de información que va a través de líneas telefónicas, lo aplicamos para cuantificar la cantidad de información, en bits, que se están comunicando entre, delfines nariz de botella cautivos.
Una relación lingüística conocida como "Ley de Zipf" parece ser una condición necesaria pero no suficiente para las comunicaciones complejas. En esta relación, el (logaritmo base diez) de la frecuencia de ocurrencia de los varios tipos de señal (que se asume suficientemente muestreada por lo que puede representar una probabilidad) se representa en un orden de rango logarítmico, y un sistema de comunicación complejo siempre dará una pendiente - 1 para la distribución de los tipos de señales (letras, palabras o fonemas). Aunque la ley de Zipf se aplica a muchos sistemas, un sistema de comunicación que no está codificado debe tener esta distribución de tener el potencial para las relaciones complejas entre las señales. En los lenguajes humanos llamaríamos esto "sintaxis" en el sentido de reglas de ortografía y gramática.
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| Pendientes Zipf de varios sistemas de señalización. Esta figura muestra la pendiente de la regresión lineal de log10 de la frecuencia de distribución de ocurrencia de un sistema de señalización en contra de log10 del orden de rango (1°, 2°, 3°, etc. más frecuente). Indicamos una región alrededor de los valores de la pendiente de regresión = -1 (líneas horizontales punteadas) donde la relación Zipf puede ser indicativa de un sistema de señalización con potencial complejidad comunicativa significativa. Se señala que este diagrama es indicativo de lo que se puede lograr pero que, en cierta medida, se puede comparar ''manzanas con naranjas'' en este diagrama, ya que el sentido, uso, y significado de las señales clasificadas en la mismo son desconocidas para la mayoría de las especies no humanas. (Figura por L.R Doyle et al. / Acta Astronautica 68 (2011) 406–417.) - Crédito: seti.org |
Descubrimos que los delfines nariz de botella adultos obedecen esta relación de la ley de Zipf de modo que podría existir "sintaxis" dentro de su sistema de comunicación. Por qué existen tales sintaxis? Por un lado, esta sintaxis permite la recuperación de errores en la transmisión, que definitivamente tiene valor de supervivencia. Un ejemplo humano podría ser la recuperación de letras desaparecidos en un manuscrito mal copiado por el uso de reglas de ortografía.
También se encontró que la comunicación del delfín nariz de botella sigue la distribución de señales de la ley de Zipf. Por otro lado, los bebés humanos no siguen la distribución de la ley de Zipf para sus señales y, curiosamente, los delfines nariz de botella bebé también no siguen la distribución de la ley de un Zipf, sino que siguen la misma distribución que los bebés humanos siguen. En otras palabras, los delfines nariz de botella bebé "balbucean" su lenguaje silbado. En el momento que ellos son de 2 años de edad, han adquirido el lenguaje adulto de pendiente -1 y comienzan a silbar como adultos.
También hemos aplicado la ley de Zipf a fuentes estelares como púlsares, y sus señales no obedecen la ley de Zipf. Hemos ido luego a aplicar la Shannon Information Entropy [=Entropía de la Información de Shannon (ver)] a las ballenas jorobadas, y descubrimos que tienen suficiente "sintaxis" para recuperar las comunicaciones mutuas que han perdido hasta el 40% del contenido de la señal (en este caso debido al ruido de los barcos). Esto define su lenguaje como comunicación inteligente, uno que tiene muchas "reglas" que interconectan las señales de varios tipos, maximizando así la recuperación de errores.
Por lo tanto, mirando hacia arriba, esto nos da una muy simple primera herramienta (de varias más que hemos desarrollado) que se puede utilizar para distinguir un conjunto de señales que se pueden recibir desde una fuente extraterrestre en cuanto a si es un mensaje de un sistema complejo de comunicación o no. Para una señal de ETI, estaríamos midiendo el grado de complejidad de comunicación. Estos algoritmos se pueden utilizar para ampliar la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI) mediante el suministro de herramientas matemáticas de la teoría de la información, probadas en los sistemas de comunicación no humanos terrestres, para examinar el contenido del mensaje con una especie de "filtro de inteligencia,” mientras que, a la fecha, solo la señal portadora de banda estrecha ha sido examinada.
Nota Traducción castellana de Andrés Salvador (Sujeta a revisión). Las notas entre corchetes son del traductor.
Fuente Laurance R. Doyle, Animal Communications, Information Theory, and the Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI), seti.org - Trad. cast. de Andrés Salvador