美國科學家替蜘蛛網「譜曲」 人與蜘蛛談天的日子不遠了?

by:山謬
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從美國麻省理工學院的研究來看,某種程度上來說,每隻蜘蛛其實都是音樂界的天縱之才——只是牠創作出的曲調未必符合你的口味。

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借助布勒教授的研究,人們終於可以實際聽聽蜘蛛辛苦「織」出來的樂曲。

美聯社/達志影像

當蜘蛛網變成...一首樂曲?

你可曾想過,要是有一天蜘蛛網變成了「一首樂曲」,聽起來會是什麼樣子呢?

這個想法看似天馬行空,但卻勾起了美國麻省理工學院工程學教授布勒(Markus Buehler)的好奇心,決定親自挽起袖子幫這些他眼中的八足音樂家一個小忙,讓更多人能聽見牠們精心「織」出的曲子。

雖然剛開始的聲音略顯單調,但隨著蜘蛛網越來越密、越來越複雜,背景的聲音也多彩多姿了起來。影片為科學家在記錄下蜘蛛編織蜘蛛網的過程後,為蜘蛛所轉譯出來的音樂。

各方專家來合作

帶著這股好奇心,布勒教授找來德國藝術家薩拉塞諾(Tomás Saraceno)和麻省理工學院音樂系的專家們一同展開研究,試著找出幫蜘蛛將蜘蛛網轉化成音符的方法。

作曲家請來幫幫忙

為了達成這項任務,布勒教授特地請來作曲家——一隻桔雲斑蛛(Cyrtophora citricola),趁著牠在織網的同時,利用雷射儀器仔細紀錄下整張蜘蛛網的結構,並利用人工智慧在電腦中「織」出一模一樣的網。

數位版的蜘蛛網編織完成後,研究團隊隨即開始分析不同蜘蛛絲的長度、彈性等參數,一一賦予對應的音高,再參考整張蜘蛛網的結構,譜出對應的旋律。如此一來,一首「蜘蛛網之歌」就這樣誕生了。

除了聽蜘蛛親自演奏,科學家們還開發出VR設備,讓人們也能粗略體會蜘蛛所感受到的世界。

人人都能當一回蜘蛛

有了初步成果後,研究團隊還開發出了一套VR設備,可以讓使用者們實際「走進」蜘蛛網中,並藉由在蜘蛛網的不同部分移動,簡單演奏出屬於自己的旋律。

「這個虛擬實境的環境非常有趣,因為人們的耳朵會捕捉到一些眼睛看得到、卻不能立刻辨識的蜘蛛網結構特點。」布勒教授說道:「當人們同時聽見、看見後,就能開始體會蜘蛛所身處的環境。」

有助開發更先進的3D列印機

布勒教授相信,這份研究的成果將有助於工程師們開發更先進、模擬蜘蛛織網行為的 3D列印機,足以生產出更複雜的微電子產品,他說:「蜘蛛編織蜘蛛網的方式非常出色,牠們在編織蜘蛛網時毋須任何支撐物,不像目前的 3D列印技術。」

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布勒教授相信,人類距離跟這些八足朋友們對話的日子已經不遠了。

路透社/達志影像

跟蜘蛛聊天的日子不遠了?

但布勒教授的野心並不止於開發更先進的 3D列印機,他相信這項研究日後足以幫助人和蜘蛛說上話。

布勒教授提到,大部分的蜘蛛視力都不大好,因此牠們得靠蜘蛛絲產生的振動來感知外界的變化,有些蜘蛛甚至能利用這類振動來與其他蜘蛛溝通,或是發出求愛的訊號,而布勒教授的團隊也已經開發出足以將不同的蜘蛛絲振動模式,對應到蜘蛛不同行為的演算法。

現在,布勒教授的團隊正在研究如何用人工的方式產生類似的振動,「學習」蜘蛛的語言,布勒教授說:「如果未來我們能讓蜘蛛感受到蜘蛛絲以特定的頻率振動,是否就能影響蜘蛛的行為?那我們能否開始跟蜘蛛交流?這些點子著實令人非常興奮。」