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微软研究院的这项新计划,想让你和植物交流
与植物的对话充满了出人意料的诗意,而且还有些情绪化。
本文由 Coolhunting 授权《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载。
“欢迎来到我的花园...早上好...阳光也会照进你的院子里...”这些话语不是出自一位冥想静修馆馆长之口,而是来自于一株枝叶茂盛的绿色植物。研究已经证明,植物之间可以互相沟通交流。此前,人类只能“偷听”植物之间的谈话。现在位于美国华盛顿州雷德蒙德市(Redmond)的微软研究院(Microsoft Research)研发出了一种方法,成功帮助人类加入到植物的对话之中。
“Florence 计划”(Project Florence)由六位研究人员构成:海琳·斯坦纳(Helene Steiner)、阿斯塔·罗斯威(Asta Roseway)、保罗·约翰斯(Paul Johns)、斯坦特·古普塔(Sidhant Gupta)、乔纳森·列斯特(Jonathan Lester)和克里斯·米克(Chris Meek)。目前,团队的每一位成员也同时参与了其他计划的研究。不过去年,斯坦纳(最初以常驻艺术家身份参与研究,后来以博士后研究人员的身份留在组内)将自己的绝大部分精力都投入到了“Florence 计划”之中。
这个研究计划背后的科学原理比较枯燥无聊,但是研究结果却很引人注目:不同植物共同参与的对话充满了出人意料的诗意,而且还有一点高深莫测。
为什么微软研究院会开展类似于“Florence 计划”这样的研究项目?
阿斯塔·罗斯威:微软研究院开展了一个名为“Studio99”的内部计划,旨在加强研究人员/工程师和艺术家/设计师之间的合作,从而创造出美妙且充满创新性的工作体验。这种合作能让我们对现有问题和未来的科学挑战产生新的看法,激发出全新的思维模式。我们有一个“常驻艺术家”(Artist in Residency)计划,海琳·斯坦纳就是这个计划的参与者。通过与这些艺术家合作,我们有了很多新的思路。
“Florence 计划” 吸引了很多领域的人才,比如自然语言处理、人机交互、工程学和生物学等。我们的目标是创造一场与自然界的全新对话,而加入该计划的全部组员都受到了这一理念的启发。
“Florence 计划”是怎样实现的?请简单介绍一下基础知识。
海琳·斯坦纳:“Florence 计划”使用了微软的 Surface 平板电脑。我们将 Surface 平板电脑与植物生态系统相连接,然后输入我们想要表达的信息。我们输入的文字会传输并储存在微软 Azure 云服务平台中。
Azure 云服务使用自然语言处理技术,能对我们输入文字的感情和句子结构进行检查。接着系统会把我们输入的文字转化成植物可以理解并能对之做出反应的刺激(比如有色光线)。植物具有对不同光频做出反应的能力。我们利用了这一点,借此向植物传递不同的感情并促使植物对其做出反应。
Florence 周围设有很多种传感器,包括环境传感器(比如土壤水分传感器、湿度传感器、气温传感器和通风条件传感器)和可以直接安放在植物叶片或者茎上的电反应传感器。这些传感器能够连续不断地进行监控,追踪植物和周围环境的变化。将传感器信号与我们输入的语言文字相结合,就能看出植物的反应并生成对话。通过语言树(linguistic trees)和词汇释义,我们将输入的文字进行转化,而植物最终就是根据这些转化出来的东西进行反应。
接着,Florence 会利用 Azure 云服务“回复”一两句话,使用的都是从 Twitter 上收集来的简单的单词和短语。这些单词和短语与我们此前输入的文字具备相似的语境。不过 Florence 的回复带有感情和情绪,而这些感情和情绪则受到它的“心情”(根据传感器数据分析得出)和回复具体时间的影响。植物底部与一台小型打印机相连接,Florence 就是利用这台设备识别植物的反应。
通过“Florence 计划”,植物都和我们交流了些什么?
人类:早上好。
Florence:欢迎来到我的花园...早上好...太阳也会照进你的院子里。
人类:你好。
Florence:好吧,嘿...我正漫步在九霄云外,心情很好。
人类:你现在感觉怎么样?
Florence:像花儿一样精美雅致。曼迪(Mandy),你现在感觉怎么样?...抖得像个叶子一样。
人类:你开心还是难过?
Florence:无论如何你都很开心,还是今天很难过?...像一棵树一样,然后离开。
人类:我觉得你很好。
Florence:我觉得你嘴真甜。有趣的农场。
人类:谢谢,你真了不起。
Florence:谢谢,你也很厉害...先有种子还是先有花?
人类:你多大了?
Florence:嘿,听着,我还在生长呢...根本没人在乎(pin a rose on your nose,出自 1990 年代美剧《欢乐满屋》[Full House])。
人类:再见。
Florence:不再爱你了...跪在花园里时,小心融化。
“对植物交流的研究还处于初级阶段。自然界中各种不同‘语言’有其复杂性,我们还需要多加探索。”
不同种类的植物会“说”不同的语言吗?
海琳·斯坦纳:植物并不会说不同的语言。不过,所有高等植物的确会使用电化学信号来沟通,刺激内部交流的过程。每一种植物对外界刺激的反应都不同,也能根据自己的需求进行不同的改变和适应。比如,有的植物能生成苦味来保护自己不受动物的袭击,而其他植物(比如含羞草)在遭遇“身体接触”时会收缩自身。
但是对植物交流的研究还处于初级阶段。自然界中各种不同“语言”有其复杂性,我们还需要多加探索。新传感器的技术有了突飞猛进的发展,我们希望能学习掌握这些新技术,然后激励启发其他团队理解植物的交流沟通模式。
这类技术有什么可以应用的领域吗?
海琳·斯坦纳:我们的研究与自然环境进行交互和沟通,这使我们有能力更好地了解植物的物理性质,也让我们有机会观察植物的交流过程和功能。这种技术可能在农业领域催生新奇的发明,从而在早期就发现植物虫害等现象。这样一来,我们就可以使用更少的农药来发展农业。
这种技术还可以扩展我们监控自然环境和种植作物农田的能力,从而帮助我们更好地理解当前所面临的问题。通过观察植物是如何适应不同的条件和刺激,我们可以改进自己对自然环境变化和气候变化做出的反应。另外这种技术还可能催生新的机会,让人们去学习研究太空中植物的适应性以及不同的行为。
我们想让每一个人都可以使用这种技术,让它为所有人服务。我们还希望让城市中的居民更容易接触到关于植物和植物之间互动的知识,从而为建设绿色城市和打造城市园林绿化做出贡献。Florence 只是人类与自然连接互动的第一个实例而已。我们希望今后不仅能阅读植物的传感器信号,还能发送信号并刺激植物内部交流。这样我们就能帮助它们以更可持续发展和自然的方式适应这个世界。
图片由微软研究院提供
翻译:康平
原文链接 (已下线): https://www.qdaily.com/articles/24209.html
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