关联语法与最大重复模式揭示果蝇鸣叫通信中的情境依赖性复杂性

本研究提出一种无监督方法，用于推断果蝇鸣叫的离散性、语法和时序结构，作为分层鸣叫系统的案例研究，并评估通信模式的复杂性与行为情境之间的关系。该方法通过对声谱图进行维度压缩来影响标记，并将其与基于声学相似性的无监督标记进行比较，从而提高了无监督标记鸣叫单元（即音节）的基准水平。我们随后将鸣叫编码为音节序列，以分析其语法类型，并提取最大重复模式 (Maximal Repetitions, MRs) 以评估语法结构。我们发现以下证据：i)存在关联语法，而非组合语法（在序列排列不影响情境分类的情况下，F1 > 0.9）；ii)情境依赖性地使用音节（Wilcoxon秩和检验，p值 < 0.05）；iii)最大重复模式呈重尾分布（截断幂律，指数α < 2），表明存在用于编码组合复杂性的机制。对最大重复模式和音节转换网络的分析显示，母犬-幼犬相互作用以重复模式为特征，而冲突情境下的通信则表现出更高的复杂性（更长的重复模式和更密集的鸣叫序列）——这与非agonistic情境不同。我们提出，某些场景（如不同意的情况下）的communicative complexity更高，这反映了信息的可压缩性较低。