Lenguaje basado en feromonas

Una gran desventaja es que mientras los sonidos se pueden encadenar indefinidamente […] (feromonas) son más difíciles de dar 'estructura'

Eso es algo importante a tener en cuenta. ¿Puede un lenguaje de olores llevar suficiente información para ser complejo?

Veamos primero si la comunicación por el olor realmente tiene este potencial para transportar una cantidad significativa de información. Como dices, los sonidos se pueden unir, pero los olores solo se pueden apilar. La información transportada por los sonidos es, por lo tanto, teóricamente (en bits):

Dónde$n$es el número de estados ("sonidos") y$l$la longitud de la cuerda. Por el contrario, el contenido de información teórica de una pila de olores (en bits) es simplemente:

Dónde$n$es el número de olores posibles. Lo único que podemos variar es si un aroma está en la pila o no, el orden es irrelevante. Ignorando la puntuación, las mayúsculas y los caracteres especiales, el alfabeto codifica aproximadamente 5 bits por sonido. Pero como cosas como "fjafjkldskf7jkfdj" no tienen sentido, este documento dice que el contenido de información "real" del texto en inglés es de aproximadamente 1 bit por carácter. Por lo tanto, la información que un humano obtiene de un tweet al máximo es de aproximadamente 140 bits. Como la información en bits transportada por una pila de olor es$log_2(2^n)$, simplificado a solo$n$, una especie capaz de Twitter debe tener 140 olores distintos. ¡Pero espera un minuto! ¡Tal pila puede contener más de cien aromas diferentes! ¿Qué pasa si hay algún límite en la cantidad de aromas que puedes combinar antes de que se vuelva confuso? Tengamos tal límite$m$. La información en bits es entonces:

(básicamente, esto excluye todas las combinaciones que incluyan demasiados aromas) Por supuesto, este modelo no modela completamente las limitaciones reales del contenido de información de un idioma, pero es útil para la comparación. En este punto, parece que quizás esté un poco limitado para mensajes largos, pero no está tan mal. Lo que realmente importaría es qué tan rápido el organismo puede refrescar sus sentidos después de registrar una pila. Si eso no dura mucho, simplemente puede recibir otro toque de otra persona u oler el siguiente papel perfumado. En ese caso, el orden de las pilas de olor es importante, por lo que la información que se lleva es:

Dónde$l$es el número de pilas de olor. ¡Eso tiene una clase computacional aún mejor que las cadenas de sonido! (Pero no mires solo eso. Para mensajes pequeños, tener una gran cantidad de aromas para elegir es lo más importante, sin embargo, para mensajes más largos, la frecuencia de actualización es lo que importa). Dado el contenido de información relativamente alto de una pila, viene a la mente un sistema con ideas o palabras asociadas con una pila específica, muy parecido al sistema de escritura chino.
( TLDR; si no le importan las matemáticas, la respuesta es que sí, el habla olfativa puede llevar suficiente información para ser complejo).

La durabilidad de un mensaje es otra consideración. Se puede usar para la comunicación de manera muy similar al habla, quizás con algunas limitaciones con respecto al ruido de grandes multitudes. Otra capacidad interesante es cumplir la misma función que las notas adhesivas, pequeños mensajes que se dejan temporalmente en un lugar. Sin embargo, el almacenamiento de información a largo plazo es más difícil, tal vez sea posible algún sistema de rascar y oler.

Una especie cuya única capacidad de comunicación es a través de olores/feromonas, probablemente desarrollaría un complejo sistema de olores según fuera necesario. Aún así, el lenguaje se desarrollaría más rápido que la biología, por lo que solo se mantendría para los pueblos muy primitivos.
Los conceptos básicos a través del olor son bastante fáciles, por lo que funciona para criaturas como hormigas y termitas, pero incluso las abejas bailan para transmitir la ubicación, porque es imposible hacerlo a través del mero olor. Las hormigas tienen que dejar un rastro de olor hacia y desde los lugares, no pueden decirse a dónde ir.

No soy lingüista, pero creo que una parte importante del lenguaje es la capacidad de explicar conceptos avanzados. Las feromonas por sí solas no podrían hacer eso, así que al menos tendrías que complementarlo con aromas artificiales. Pero eso significaría que cada individuo necesita llevar objetos de olor adicionales con ellos, solo para 'hablar'.

Es difícil imaginar un lenguaje basado únicamente en el olor. Incluso una especie sorda y ciega es probable que lo combine con un sentido más concreto, como el tacto, en mi opinión.
Un idioma puede hablarse a través del olor en términos generales, pero para detalles específicos necesitarían tocarse de alguna manera.

Asimismo, imagino que una versión escrita del idioma incorporaría una especie de braille. Una combinación de formas de sentimientos y olores podría transmitir información más compleja que sentir y oler solos.

Creo que la pregunta importante aquí es, ¿por qué la especie no usaría otro método para complementar la comunicación, más allá del olor?

Aquí hay una nueva línea de pensamiento.

Las feromonas, es decir, estrictamente los olores producidos por el cuerpo del extraterrestre, son limitantes porque, presumiblemente, un organismo solo puede producir una cantidad determinada de sustancias químicas y ciertamente no puede desarrollar nuevos olores rápidamente (es decir, inventar nuevas palabras).

Sin embargo, si esta especie pudiera almacenar muestras de sustancias químicas malolientes del medio ambiente durante largos períodos, esto permitiría el lenguaje en un par de formas.

En primer lugar, hay un número asombrosamente grande de moléculas químicas entre las que una 'nariz' suficientemente sensible (es decir, un receptor químico) podría diferenciar. Imagine moléculas = palabras y tiene un lenguaje extenso, incluso suponiendo que la mayoría de las moléculas serían venenosas para esta especie.

En segundo lugar, existe una trayectoria plausible para el desarrollo de dicho lenguaje. Puede comenzar compartiendo alimentos o presentando a otros un alimento desconocido. Luego evoluciona a un sistema referencial simple donde todo es un sustantivo concreto. (es decir, les presento el olor de un depredador para advertirles. Curiosamente, ese olor sería increíblemente útil pero increíblemente peligroso de adquirir). Eventualmente se convierte en un lenguaje simbólico.

Este método de comunicación tiene un par de atractivos puntos "extraños": podría requerir una "bolsa de olor" fisiológica para almacenar y concentrar los olores. Además, significa que las palabras nuevas solo se pueden descubrir, no inventar. Para mí, esto se siente como una idea que podría generar muchas historias interesantes.

Los "zaratustrianos" de Jack Cohen se comunicaban dentro de sus octetos por sus excrementos. Así como usamos nuestra boca tanto para hablar como para comer, ellos usan su ano para dos propósitos.

El concepto allí es que dentro de un grupo cerrado, los mensajes químicos pueden ser efectivos como una forma de pensamiento colaborativo. Sus cuerpos producirían los compuestos de señalización rápidamente y se mezclarían con esos otros de una manera que se parecería más a la edición conjunta de un documento de Google que al habla directa como experimentamos.

Funciona mejor como complemento de otros métodos de comunicación (sonido, luz) o más extraños (campos eléctricos o magnéticos, luz desenfocada pero analizada por Fourier - luz como audición)

Una idea sobre cómo funcionaría esto en la práctica proviene de las hormigas.

Las hormigas tocan físicamente las cosas con su antena para "oler" las señales químicas presentes, esto les da una capacidad mucho mayor para oler los productos químicos no volátiles.

Por lo tanto, su especie de olor debería tener sensores químicos en sus manos u otras antenas móviles y se comunicaría principalmente al estar en contacto directo entre sí.

Deseo señalar otro inconveniente de dicho sistema.

Velocidad de transmisión de la información.

Comparemos la capacidad de olor alienígena de la multitud y la capacidad de voz de sonido.

Esta multitud está sentada en algún lugar seguro, y en cada grupo el orador hablará con el grupo.

El olor es transportado por moléculas, y la rapidez con la que el oyente (usaré ese término para ambos grupos) obtendrá información depende de la rapidez con la que el olor se difunda en el aire. Hay fórmulas para eso, pero como somos criaturas capaces de oler (la mayoría de nosotros), probablemente haya tenido experiencia personal varias veces de cuán rápido se distribuye el olor, no es rápido, en comparación con el sonido.

• en realidad un momento muy importante. Cualquier señal de peligro se puede escuchar casi al instante. Sólo el olfato es casi inútil en las reacciones rápidas al peligro como grupo.
  De reacción rápida, pero en general funciona, especialmente si no te importan las personas.

La distancia de alcance de la comunicación olfativa es más distante que el sonido. Hay lenguaje silbado o videos cortos con ejemplos aquí (concepto muy interesante y útil para espacios abiertos, y tal vez no solo). Con optimismo, la distancia máxima de comunicación será algo así como menos de 1 km (depende, y no, no estoy seguro). Las mariposas (al menos algunas) se atraen entre sí desde mayores distancias en el momento del apareamiento.

Aunque hay diferencia entre el sonido y el olor. A pesar de lo que decimos, qué combinación de sonidos usamos en nuestra oración, llegará como se envió (en el mismo orden de los sonidos). Por los olores eso no es del todo cierto, porque su velocidad depende de la masa de las moléculas, a mayor distancia, más significativo es ese efecto, sin darse cuenta, puede cambiar el orden de los sonidos del olor, a algunas distancias, y eso significa que no$\frac {n!}{i!}$porque los olores tienen que ser emitidos en orden de sus masas moleculares. Quiero decir, asumo que lo han hecho, pero en realidad es demasiado complejo incluso al nivel en el que puedo pensar. Quizás te interese leer Cromatografía de gases .
La corrupción de sonidos también es un problema, pero tienden a corromperse como una palabra u oración completa, de esa manera, la mayoría de las veces, sabemos que está roto cuando eso sucede.

Para señales simples, en realidad de 1-2 bits, el olor funciona bien. Pero la oración compleja de más de 1 km no está seguro de eso, pero incluso si lo hiciera, tomaría horas en lugar de 3 segundos para las criaturas sonoras.

Regresar al hablante
Cuando el hablante de olor habla, no puede hablar rápido y demasiado tiempo, tan fácilmente como lo hace el hablante de sonido. Para el olfato, necesita un tiempo para desaparecer, es como hablar en volumen donde la reverberación funciona de esa manera, por lo que necesita minutos para que desaparezca una palabra.

• hay algunas soluciones, como medios, banda de cuerda como cinta magnética, que el altavoz graba, y todos leen (círculo, donde el altavoz es solo un punto de borrado y grabación, todos los demás solo leen). Pero eso significa que no se permiten bromas, ni interrupción del orador, también podría resolverse en cierta medida, como bandas de registros en la misma cinta, incluso puede ser muy útil, la objeción o el complemento pueden colocarse exactamente cerca de la parte del discurso que está objetando. o complementando. (también lo hacemos solo la cantidad de bandas es igual al número de personas)

• o hablando en una corriente de aire (del orador a la audiencia), entonces la velocidad del aire será un factor limitante de la velocidad de transmisión de la información. Pero estamos limitados por la rapidez con la que podemos generar sonidos.

• tendrán dificultades para susurrar información que es importante solo entre dos (espías)

Velocidad

Solo la velocidad de transmisión de olores, no es realmente la velocidad que deseo señalar.

En la comunicación por voz, un ser humano puede fácilmente (si otros están de acuerdo) enviar un mensaje de forma rápida y sencilla a 100 personas: solo párese y hable.

Aunque mediante la comunicación de olores puede informar a millones a la vez, no es rápido ni fácil, pero aún así millones.

Para nuestro ser humano, habrá al menos 3 pasos en las comunicaciones (rumores) para difundir información entre millones de personas, y cada paso puede contener errores (malentendidos, mentiras, lo que sea), pero incluso eso en forma de rumores es bastante rápido. Aunque con Internet, informar a millones de personas que desean estar informadas es una tarea bastante fácil: rápida, confiable, exacta (gran cosa en realidad) (sí, sí, lo sé, no es tan fácil, pero debes estar de acuerdo en que hay una gran diferencia). )

En realidad, los rumores son un modelo lo suficientemente bueno como para imaginar cómo puede verse esa comunicación de olores, en términos de transmisión de información. Es posible obtener algunos bits verdaderos durante algún tiempo, pero no es preciso y requiere tiempo y esfuerzo.

Conclusión

A corto plazo, los olores pueden tener una ventaja, especialmente para sistemas de comunicación simples, para distancias largas y cortas. Y funciona bien para criaturas simples, como balizas (capacidad de oler del tiburón), etc. Pero tiene serias desventajas para sistemas de comunicación más complejos.

No puedo decir que sea imposible hacer que funcione también para sistemas complejos, pero hacerlo realista definitivamente no es una tarea fácil.

Tome lo mejor de dos mundos (sonido o táctil o ambos), es bueno para información relativamente más duradera (minutos, horas), como expresiones de emoción como ejemplo o tal vez otro factor de ajuste para la información transmitida, las notas adhesivas que menciona. Saluda un poco con la mano. Realmente, en este caso, no deseo ser como esos humanos que dijeron que los cohetes son imposibles, pero es un largo camino para descubrir para qué es bueno y sus limitaciones.

Tuvimos y tenemos diferentes enfoques para transmitir información: sonora, visual, olfativa, artefactos, flores, combinación de símbolos (de cualquier cosa, realmente cualquier cosa), Quipu . Es posible que desee comenzar investigando cómo se han resuelto estos problemas en el pasado y cómo lo hacemos hoy. Explotamos todas nuestras capacidades sensoriales, no en proporciones iguales, no siempre, y da la casualidad de que no somos los mejores para el olfato, pero aun así lo usamos como transmisor de información y fuente de información, ejemplo obvio Perfume . Huelo comida cada vez, porque cuenta una historia sobre sí misma, así que al menos escucho mi comida cada vez, antes de unirnos))

Excretar y enviar feromonas a distancia lleva tiempo, mientras que hablar es bastante rápido. Esto no lo hace imposible. Es posible que su especie tenga más "sonidos" de los que un humano puede producir y diferenciar. Puede usar cada olor como una sílaba o incluso una palabra para aumentar la velocidad de comunicación. Además, para reducir la confusión durante la comunicación, tu especie podría liberar feromonas que se descomponen bastante rápido. Esto les permitirá hablar aún más rápido (todavía mucho más lento que el habla). Pero les quitará la capacidad de dejar mensajes.

Creo que estas especies podrían alcanzar la sensibilidad, utilizando su capacidad de comunicación para su ventaja y teniendo cerebros más grandes para mejorar sus posibilidades de supervivencia. Si pueden excretar olores semipermanentes, podrían mapear regiones para posibles peligros y fuentes de alimentos. Pero creo que será difícil para ellos tener una comunidad científica porque enseñarles a otros les llevaría mucho tiempo.

Un aspecto interesante de su civilización sería la literatura en su sociedad. Imagínalos construyendo caminos para "escribir" poemas en ellos. Caminar por estos caminos sería muy extraño para los humanos, ya que el olor cambia a medida que caminan.

Como han señalado otros, tocar con antenas permite una comunicación más discreta que los olores en el viento. Permite una especie de braille "casi táctil", por lo que puede ser secuencial y tener estructura. La secuencia y la estructura llevan a los extraterrestres mucho más allá de la limitación de "un olor = una palabra" o "un olor = una oración". Un pequeño conjunto de olores sería suficiente para expresar un número infinito de ideas de la misma manera que un pequeño conjunto de fonemas en un idioma se combina para formar cientos de morfemas y los morfemas se combinan para formar cientos de miles de palabras.

Como ejemplo, considere tres "pilas de olor" depositadas y "olidas" en secuencia:

((canela-albahaca-lavanda) (rosa-albahaca-huevos podridos-limón) (pimienta-cebolla-jengibre))

Usando las pilas de olores como fonemas (¿scentemas?), las especies alienígenas podrían combinarlos en palabras. Si los olores se depositan en un patrón, el diseño espacial también puede contener información como braille o las subpartes de los caracteres chinos.

Usando las pilas de olor o combinaciones de ellas como palabras depositadas en secuencia, las especies alienígenas podrían aprovechar la sintaxis.

Si el orden de las pilas de olor en el ejemplo anterior fuera "Perro muerde a hombre" (o "Alienígena muerde a hombre", según sea el caso), entonces las mismas pilas de olor en el orden sintáctico inverso serían:

((pimienta-cebolla-jengibre) (rosa-albahaca-huevos podridos-limón) (canela-albahaca-lavanda))

que significa "Hombre muerde a perro". Esta secuencia simple de montones de aroma puede tener una estructura subyacente que puede representarse como una estructura de árbol que, a su vez, puede expresar ideas más complejas. Con la sintaxis, las combinaciones son infinitas.

Por supuesto, el olor de la primera pila de olores puede desplazarse o pasar a la siguiente, nublando la secuencia, pero las secuencias de fonemas también sufren este tipo de opacidad, con el primer fonema coloreando al siguiente. Los idiomas toman esto con calma, por lo que los extraterrestres aún podrían expresar ideas complejas siempre que el sangrado no elimine por completo la secuencia.

Si los extraterrestres tuvieran antenas que olieran o saborearan, aprovechar los "puntos de olor" en lugar de las "pilas de olor" los acercaría más al uso de una especie de braille.

Uno podría imaginar extraterrestres con poros en la piel que podrían secretar montones de olor o manchas de olor en un patrón en la piel, por lo que no se limitaría a depositarse en las superficies del medio ambiente.