2023-02-08|閱讀時間 ‧ 約 7 分鐘

茉莉魚的虛擬夥伴,螢幕裡的世界也是真的啦!

  大家好,我是菜編。年假結束,大學也即將迎來開學,各位社恐們是不是開始瑟瑟發抖了啊!人類身為群居動物,雖然很多人不願意,但還是得跟其他人交流。社交行為(Social behavior)指的是同種動物間的互動過程,想研究這種行為,科學家可以使用真實的動物夥伴、影片,抑或是模仿真實動物移動軌跡的虛擬黑點來進行實驗,然而真的動物無法控制,導致行為實驗執行困難,影片因為只能重複播放,動物很快就會失去興趣,而黑點,顯然缺乏真實的視覺特徵。為了解決這些問題,需要給他們一個我們可以控制的虛擬朋友

德國跨領域研究團隊,共同合作解決問題
  今天要介紹的論文,由具工程背景的Klaus-Dieter Kuhnert教授,還有具生物背景的Klaudia Witte教授研究團隊共同完成,他們來自錫根大學 (University of Siegen),這是德國一所公立大學,研究基金的來源包含有德國科學基金會(Deutsche Forschungsgemeinschaft,縮寫DFG),此機構歷史最遠可追溯至1920年,當時德國處於威瑪共和時期,二戰還沒開打,歷史好悠久啊!這個獨立運作的全國性科學資助機構不只資助大學進行研究,非大學的研究機構亦有接受贊助的資格,像是德國相當知名的 Max Planck Society。
University of Siegen
University of Siegen

虛擬魚開發,超擬真電玩一起來玩!
  在這個跨領域合作計畫中,他們於建模軟體Blender中製作出3D茉莉花鱂魚 (Sailfin molly),另外以遊戲開發軟體Irrlicht構築虛擬魚缸,讓魚兒優游其中,透過螢幕跟真魚互動,更有趣的是,用來控制虛擬魚的工具是「PlayStation」的搖桿,根本就是超擬真電玩,而且是科學家和茉莉花鱂魚都在玩!(在這個實驗裡,誰玩誰還不知道呢~)另外,這種魚的公母外表差異很大,公魚的背鰭明顯大很多,體表的橘色跟黑色斑紋有深有淡,顏色越深則代表位階越高,以這項外加特徵可將公魚區分為臉色蒼白的Pale,和色彩繽紛的Colored兩群。
虛擬魚開發的過程 (Müller et al. 2017)
虛擬公母魚 (Gierszewski et al. 2017)
  在實驗過程中,實驗魚缸兩側放有螢幕或真魚缸,受試母魚總共會看到虛擬魚(Animation)、影片(Video),或是真魚(Live)10分鐘,兩邊各會呈現5分鐘,如果任何母魚對左右邊有偏好,就不會被納入可分析的數據,對受試母魚來說,實驗中任何改變僅有視覺刺激,結果發現虛擬魚確實吸引到受試母魚的注意,待在空魚缸旁邊的時間極短,而且效果竟然跟影片和真魚一樣,虛擬3D魚真的讓茉莉花鱂魚傻傻分不清楚。
虛擬魚與真實魚互動:
  知道有吸引力後,下個問題是:虛擬魚活靈活現的外表重要嗎?會不會隨便弄個3D方塊在那邊游來游去就有用?另外,會動是一個重要的影響因素嗎?實驗結果發現,會不會動(Static/ Moving)的吸引力確實有差,會動的吸引力比較強,而虛擬魚的吸引力大於盒子,魚表示:開玩笑,當我看不出來那是假的啊!
實驗結果 (Gierszewski et al. 2017)
  除了有沒有用的問題外,茉莉花鱂魚分得出來虛擬公母魚嗎?前面的實驗使用母魚,這個實驗用的就是公魚,而且有蒼白公魚和繽紛公魚,結果發現蒼白(Pale)公魚不太會區分公母,但是繽紛(Colored)公魚就分得出來了,而且會在虛擬公魚那邊廝混比較久!科學家認為這是因為繽紛公魚在展示自己,對母魚大力求偶之餘,也得花時間保護領地,而虛擬公魚對他們來說就是該被驅逐的對象,所以他們才會花較多的時間擠在虛擬公魚那邊,而蒼白公魚就不會這麼做了,因為不實用,牠們通常會靠近母魚,伺機交配,或是靠近其他公魚,在牠們跟母魚交配的時候,偷偷靠近,試著留下自己的後代。

茉莉是大預言家嗎?專題沒持續,可惜了。
  這個研究蠻有趣的,但後來查了查後續的研究發展,竟然沒有持續進行下去的樣子,覺得可惜,我覺得這會是個很有發展潛力專題,因為如同第一段所說,使用真實動物、影片跟虛擬黑點有諸多不便,如果虛擬動物足夠生動,能對行為研究帶來很大的幫助。題外話,研究團隊竟然讓虛擬魚換上了國旗服裝,讓茉莉花鱂魚預測「2016年的歐洲國家盃」比賽贏家是誰。究竟茉莉的預測對不對呢?先看冠軍賽的預測影片,再去查查結果吧!

參考資料:
  1. 錫根大學:https://www.uni-siegen.de/start/
  2. 德國科學基金會:https://www.dfg.de/
  3. Klaus Müller, Ievgen Smielik, Jan-Marco Hütwohl, Stefanie Gierszewski, Klaudia Witte, Klaus-Dieter Kuhnert, The virtual lover: variable and easily guided 3D fish animations as an innovative tool in mate-choice experiments with sailfin mollies-I. Design and implementation, Current Zoology, Volume 63, Issue 1, February 2017, Pages 55–64, https://doi.org/10.1093/cz/zow106
  4. Stefanie Gierszewski, Klaus Müller, Ievgen Smielik, Jan-Marco Hütwohl, Klaus-Dieter Kuhnert, Klaudia Witte, The virtual lover: variable and easily guided 3D fish animations as an innovative tool in mate-choice experiments with sailfin mollies-II. Validation, Current Zoology, Volume 63, Issue 1, February 2017, Pages 65–74, https://doi.org/10.1093/cz/zow108
 
追蹤我個人的粉專→https://www.facebook.com/brainhavemouth 追蹤Sky in the wallhttps://www.facebook.com/skyinthewall

喜歡我的文章按讚追蹤加分享!或是斗內起來!

也能在留言處提出你的看法喔!
分享至
成為作者繼續創作的動力吧!
從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容

作者的相關文章

陳政佑的沙龍 的其他內容

你可能也想看

發表回應

成為會員 後即可發表留言
© 2024 vocus All rights reserved.