Цифровой журнал «Компьютерра» № 222

Среди множества трудноформализуемых задач, решать которые с помощью вычислительной техники кажется невозможным, а без неё — нереальным, есть удивительная проблема, на первый взгляд лишённая практического смысла. Все согласятся, что есть смысл в создании искусственного интеллекта. Как и в обратной задаче — установить, является ли собеседник разумным, — он тоже вроде бы имеется. Но поскольку ни в том ни в другом мы пока не преуспели, что если ограничиться меньшим — научиться хотя бы распознавать, является ли источник, порождающий поток информации, живым?

Звучит... сомнительно, знаю, но пожертвуйте пять минут — и вы тоже проникнетесь тайным очарованием этой головоломки. Да ведь и речь пойдёт не о математике. Как раз сейчас пишется финал замечательной истории, более полувека дразнившей учёных и пугавшей военных: наконец удалось ответить на вопрос о происхождении звукового сигнала, проходящего в научных фонотеках под кодом «bioduck».

Если верить океанологам (а не верить им, вообще говоря, оснований нет), первыми услышали этот сигнал экипажи британских подводных лодок, патрулировавших Индийский и Южный океаны в 60-х годах прошлого века. А одна из ранних записей, дошедших до наших дней и свободно доступных публике, сделана биологами в ноябре 1964-го близ островов Росса (почти Антарктида). С тех пор этот звук многократно фиксировали гидрофоны в разных районах Южного полушария, но до самого последнего момента источник оставался неизвестным.

Чисто технически bioduck — это серия понижающихся в тоне коротких акустических импульсов. В серии, как правило, три, но иногда и четыре–пять «посылок», каждая из которых начинается на частоте в 300 Гц и быстро снижается до 50 Гц; присутствуют незначительные гармоники, достигающие килогерца. Серии следуют со строгой цикличностью в несколько секунд (1–3), выдерживаемой до десятых долей секунды. Название было дано по единственной, напрашивающейся аналогии: звук очень напоминает кряканье обычной утки, вот его и назвали «bio duck» (что в литературном переводе на русский «как бы утка»; встречаются разные варианты написания: слитное, раздельное и дефисное). Вот, послушайте, не торопитесь (лучше в наушниках). Это оригинальная запись 1964 года, сделанная изучавшими морских леопардов биологами, наткнувшимися на «утку» случайно и отметившими её особо (можете сразу перемотать к третьей минуте). А вот и вот более современные записи, уже на цифровой аппаратуре.

 _Bioduck.

Если вам трудно анализировать на слух, выше приведены спектрограммы нескольких сигналов за последние десять лет. Автоматические гидрофоны фиксируют bioduck регулярно, и кое-кто из исследователей даже пытался научить компьютеры детектировать его — в частности по заказу австралийских ВМС.

Каким тут боком военные? Предположение, что издаёт загадочный звук какое-то животное (пингвин или кит), было сделано ещё в 60-х, однако конкретного вида живых существ, генерирующего именно такой сигнал, наука не знала. Не удивительно, что в НАТО подозревали Советский Союз, а мы, вероятно, подозревали НАТО: так вполне мог проявлять себя какой-нибудь секретный эхолокатор! И ещё в 2004 году военный департамент Австралии, например, считал установление происхождения bioduck одной из приоритетных задач для обеспечения безопасности подводного флота.

Автоматически выделить bioduck из фонового шума нетрудно, очень уж характерная у него форма. Отчётливые импульсы, перемежающиеся промежутками тишины: строгая структура, хорошая ограниченность по частотам, и вместе с тем — абсолютная необъяснимость! Кто и для чего, что и почему порождает эти импульсы? Живой ли организм? Электроника ли кораблей? А может быть, природные феномены? Не стесняйтесь предложить свой вариант: в конце концов, эта загадка мучила учёных больше пятидесяти лет. Пока в феврале 2013-го её всё-таки не решили.

Нет, компьютерный анализ ничего не дал. Просто пёстрая интернациональная группа биологов, периодически навещающая берега Антарктиды, ухитрилась налепить на парочку обитающих там китов вида Антарктический малый полосатик комплекты сенсоров: датчики давления, температуры, акселерометры и прочее, в том числе пишущие гидрофоны. Сам по себе полосатик — хорошо известное, милое, небольшое создание, питающееся рыбой и планктоном. Его и поныне сотнями каждый год забивают, например, японцы, плевать хотевшие на вымирающий статус популяции. Но вот чего никто не знал, так это того, что перед своим фирменным манёвром — а полосатик, охотясь, делает резкий нырок на глубину почти в сотню метров — он, бывает, издаёт тот самый «крякающий» звук. И только после годового анализа записей, сделанных гидрофонами на теле китов, охотившихся в гуще сородичей, кряканье удалось связать с этим животным.