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鸟类能学会抽象的语法结构新澳门萄京娱乐场官

2019-05-28 20:02

一个有趣的问题由此产生:人类需要什么样的特质才能像鸣禽一样听音?或者,反过来说,鸣禽有可能像人类那样听音乐吗?

在实验中,科学家们先将单只鸟隔离在一个小房间内,然后教它们识别声音,这些声音以某种特定的模式出现,比如,XXY或XYX。训练一段时间后,科学家们对这些鸟使用所学内容的能力进行了测试。首先,他们让这些鸟在新环境下听此前听到的同样声音;接着,让它们听同样模式的新声音。为了厘清这些鸟儿是否能领会要求,他们设定了一套系统:一听到附近某人播放的声音,它们就必须叼啄某个钥匙,才能得到食物奖励。做出正确反应的鸟能得到奖励;而反应错误的鸟儿则没有食物奖励。

相对音感是一种听音技巧。大多数人听的不是一段旋律里的个别音调及其频率,而是整首旋律。无论对方用高音还是低音唱《玛丽有只小羊羔》,你都能听出那首歌。即便在嘈杂的咖啡馆里听到扩音器里传出的曲调,你仍然能够立即辨认出是哪首歌。

在过去50多年间,科学家们已经发现,很多曾被认为人类专属的能力或特征可能也存在某些动物身上。比如,懂得团队其他成员的想法;能使用工具;拥有独特的性格;能感受情感等。而在最新研究中,米歇尔·史毕根斯和卡勒·腾-凯特发现,斑胸草雀和相思鹦鹉这两种鸣禽,能用人类婴儿一样的方法,学习并使用抽象的语法结构。

利维坦按:我观察了多次,不论播放摇滚乐还是钢琴曲,家里的三只猫明显是毫无反应的,也就是说,基本等于没有听到任何声音的那种状态。于是我很好奇,猫明显是听到了某种“声响”,但这种响动对于它们而言究竟意味着什么呢?

据物理学家组织网报道,荷兰莱顿大学的科学家在最新一期美国《国家科学院学报》上撰文指出,他们通过对两类鸣禽进行实验发现,至少有两类鸟能学会定义抽象语法结构的规则。

那么和人类相比,动物的乐感好到什么程度呢?乐感是人类独有的吗?亦或如达尔文所怀疑的那样,“神经系统的生理特性相同”,因而都具有乐感?想了解音乐与乐感的演化过程,我们必须先确定音乐的组成部分是什么,及它们如何在动物和人类身上体现出来。或许我们能借此判断是否只有人类才有乐感。

在对测试结果进行核查时,科学家们发现,即使声音播放的顺序不同,这两种鸣禽都能够识别句子结构。更令人感兴趣的是,相思鹦鹉能将所学的内容转移到新声音,这表明它们能领会定义句子结构的潜在规则,理解正在发生的事情,这一能力在动物王国实属罕有。

有关作者:亨詹·霍尼是阿姆斯特丹大学音乐认知学教授,着有《进化中的动物管弦乐队:探索是什么让我们拥有乐感及音乐认知学:听音科学》(The Evolving Animal Orchestra: In Search of What Makes Us Musical and Musical Cognition: A Science of Listening)。

“鱼能够分辨出约翰·李·胡克(John Lee Hooker)和约翰·塞巴斯蒂安·巴赫(Johann Sebastian Bach)的作品。”

针对椋鸟和斑胸草雀的研究表明,鸣禽会利用完整的声谱收集信息。它们具有相对音感,能根据音色曲线、语调及声音的动态范围听音。这种音乐理论家早就发现的听音模式使埃德加·瓦雷兹(Edgard Varese)、 捷尔吉·利盖蒂(Gyorgy Ligeti)、卡佳·萨丽亚诺(Kaija Saariaho)等现代作曲家,在作品中尤为着重体现音色。

长期以来,科学家一直认为鸣鸟拥有绝对乐感,能根据音高或基频识别并记住旋律。40多年前,美国鸟类研究学家斯图尔特·赫尔斯(Stewart Hulse)以欧洲椋鸟为研究对象,进行了一系列听音实验,进而得出了这一结论。他指出,椋鸟能区分出逐渐升高或降低的音调序列,但却识别不了振动频率略升高或降低的音调序列。赫尔斯的结论是,鸟类关注的是绝对频率。和多数哺乳动物一样,欧洲椋鸟拥有绝对音感能力,而非相对音感。

文/Henkjan Honing

{"type":1,"value":"令人惊讶的是,研究人员发现椋鸟并不像预料的那样借助音高区分刺激条件,它们借助的是音色和音色变化。鸟类会对某首特定的歌曲做出反应,即便这首歌经过处理,且已用“噪声编码”技术去除了所有音高信息。由此产生的旋律类似嘈杂之音,即一个音符变化为另一个音符,但音高却难以察觉的音色旋律。只有当信息极少时(在赫尔斯以欧洲椋鸟为研究对象的实验中,刺激条件由纯音组成,没有任何频谱信息),鸣禽才会注意音高。

针对斑胸草雀的研究结果迫使笔者意识到,对人类显而易见的东西,对动物未必如此。当我们情不自禁被节奏的规律性吸引时,斑胸草雀似乎更关注“局部”,如单音或时间间隔。这解释了美国心理学家詹姆斯·吉布森(James J. Gibson)的一句话:“事件是可感知的,但时间不是”,我很喜欢这句话。只有事件发生时,才能感知时间。在斑胸草雀的例子中,这种“事件”似乎是被它们赋予某些特定特征的单个声音,而非声音序列的时间结构(声音承前启后的节奏)。

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人类的乐感显然很特殊。乐感基于且受限于认知能力(注意力、记忆力、预期能力)及生物本能,是自发形成的一系列自然特征。但它为何如此特别呢?是因为似乎只有人类才拥有乐感吗?它像语言能力那样为人类所独有吗?亦或是所有生物长期进化过程中的产物?

有相对音感能力的人不仅仅能听出音高之间的关系。即便无法辨认音高,他们也能借助其他声音轮廓辨认出常见旋律。但人们对频谱轮廓不怎么感兴趣。

岩鸽和锦鲤能做某些对普通人类听众而言相当困难的事:判断一段音乐是巴赫时代的作品,还是斯特拉文斯基时代的作品。它们无需积累听音经验,无需大量收集音乐,无需定期听音乐会就能做到这点。笔者怀疑它们是靠某个独特的细节区分乐曲。这个细节很可能能帮助它们成功获取食物。然而,我们仍无法借此深入了解音乐“若非享受,则为感知”的内涵。这或许是独属于人类的乐感的某方面表现。

研究音乐的亨詹·霍尼(Henkjan Honing)怀疑这个病毒视频里的狗狗并没有绝对音感(一种超越听觉的认知能力),它只是在按主人凝视的琴键。

本文基于创作共同协议,由antusen在利维坦发布

如米歇尔所示,人类主要基于语音顺序来区分差异:譬如abab与aabb不同,而cdcd与abab相似。人类会将abab结构概括化,并推演到尚未听到的cdcd序列。这表明人类聆听序列时,主要关注的是句法或语音顺序。句法(一种语序,如“人咬狗”)是语言的一个重要特征。

新澳门萄京娱乐场官网 2图源:Five Thirty Eight" style="width:60%;margin:1rem auto">

据我们所知,大多数动物没有相对音感。人类似乎是个例外。但有人可能会猜测相对音感是否仅与音高相关。就声音而言,也许在某些方面,不是绝对生理特质,而是特质之间的关系造就了乐感。

如果没有解读错的话,研究结果将表明人类的听音模式可能与斑胸草雀一样,这种听音模式关注的是声音的音乐特质,而非倾听话语时密切关注的句法与语义。

文章仅为作者观点,未必代表利维坦立场

图源:National Geographic

鸣禽主要靠频谱信息及其随时间的变化,更确切地说,靠音符转变时,频谱能量的变化来感知旋律。而人类关注的是音调,基本不会注意音色。

《我和狗狗一起弹钢琴》:

从这个意义上说,人类的听音模式更具全面性与抽象性,更关注整体。我们太擅长观察与聆听关系,虽说这些关系通常并不存在,但却源于个人经历与期望。所以我们惊奇地发现,其他动物解决问题的方式似乎比人类复杂许多。不过,我们眼中最简单的解决方案并不总是动物眼中最简单的解决方案。

锦鲤实验的灵感来自于1984年一项针对岩鸽音乐辨别能力的研究。事实证明,岩鸽也能区分巴赫和斯特拉文斯基(Stravinsky)的作品。而且,和锦鲤一样,岩鸽也能把从两首乐曲中学到的东西应用到其他不熟悉的曲子上。它们甚至能区分与巴赫及斯特拉文斯基同时代之人的作品。

达尔文认为,脊椎动物都能感知、欣赏节奏与旋律,因为它们有相似的神经系统。他确信人类的乐感是有生物学基础的。此外,他还认为,对音乐敏感肯定是一种非常古老的特质,比对语言敏感还要古老许多。事实上,他认为乐感是音乐与语言的起源,是性选择进化机制使人类和动物拥有了这一特质。

可以说,鸣禽听旋律的方式就像人类听讲话一样。听讲话时,人类主要关注的是频谱信息,这让我们能够区分单词“bath”和“bed”。在乐曲中,旋律和节奏是需要关注的重点。说话时,音高是次要的——它可以表明说话者的身份或话语的情感意义,但谈及音乐,它便成了首要因素。这就是听音乐与听讲话之间一个有趣的区别,不过人们目前还很难理解它。

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举个轻而易举解决视觉领域难题的事例:我们要开发一个可以在互联网上找到飞机照片的搜索算法。这是一项艰巨的任务,因为所摄物体(比如鸟、蓝色背景下的白色或金属物体)与飞机某些特征相符的照片数不胜数。

最新的计算机模拟系统强有力地证明,知识导向型的系统不是判断照片中是否有飞机的最有效方法。所有复杂的推理都是多余的。是否有飞机只需简单关注一个细节:照片中是否有前轮?

进行辨别实验时,研究人员会播放约翰·塞巴斯蒂安·巴赫和蓝调歌手约翰·李·胡克的作品,并观察锦鲤能否加以区分。在分类实验中,研究人员会测试锦鲤是否能将某乐曲归类为蓝调或古典风格。在后一种实验中,锦鲤会交替聆听到不同蓝调歌手及古典作曲家的作品,从维瓦尔第到舒伯特应有尽有。

原文/nautil.us/issue/70/variables/what-makes-music-special-to-us

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