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我的小孩都是被動漫帶壞的!?但是真有這麼容易嗎?

異吐司想Toasty Thoughts_96
・2021/03/02 ・3924字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 540 ・八年級

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前幾天 2020 的動畫霸權鬼滅之刃釋出了新一季遊郭篇的預告,除了再次展現ufotable 的經費之呼吸,也在日本國內家長引起不小的反對聲浪。

2020 動畫霸權《鬼滅之刃》第二季「遊郭篇」消息釋出後,引發家長對相關題材的爭議。/Muse木棉花

最主要的爭議點在於「遊郭」(或者寫作「遊廓」)其實就是日本過去紅極一時的性產業專區。既然在標題打出這樣的名詞,可想而知第二季的鬼滅之刃確實是發生在燈紅酒綠的花街中,也讓許多家長產生「要怎麼跟孩子解釋性產業」、「小孩會不會因此學壞」的疑慮。

相信平常有在涉獵 ACG 相關媒體的人都對這樣的「質疑」見怪不怪,畢竟「XXX會教壞小孩」(請自行代換名詞)的聲浪一直都在,只是這次鬼滅之刃的人氣太高,才讓衝突擴散到平常根本觸及不了的族群。類似的「社會現象」倒是更常出現在遊戲市場,例如俠盜獵車手、刺客教條與決戰時刻等知名 IP 都曾享受過世界各地家長組織的炮火。

但是吵了這麼多年,難道學術界都沒有打算出來主持公道嗎?

其實是有的,只是⋯⋯你看下去就知道了。

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到底是學壞還是被帶壞,どっち?

在討論前人研究結果之前,我們先來梳理一下至今心理學界對這個議題提出的可能成因,以及對於「小孩學壞」這件事的定義。

「孩子的教育不能等」對於小孩接受的訊息,是家長們一直以來的擔憂和煩惱。圖/giphy

如果是擔心小孩會因為看了或玩了有成人內容的媒體後,「學會」問題行為或內化了一些偏差的價值觀,大多會以社會學習(Social learning)作為理論依據。

社會學習用白話一點方式解釋就是所謂的「有樣學樣」,指個體可以透過觀察他人,在不需要親身經歷的前提下學會特定行為或價值觀。

這也是為什麼我們常說「身教大於言教」的依據。特別是對認知功能尚未完全發展健全的孩童來說,相比起理解對錯背後的邏輯,「跟著別人做」永遠是比較容易的選擇。

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然而這樣的學習機制在電視電玩等多媒體出現後變得更加複雜、也更難掌握。當孩子接觸的世界隨著資訊科技無限擴張,不是網路原生住民的大人根本跟不上他們的腳步。只會看到自家小孩不知道為什麼突然開始一邊「PUIPUI」叫一邊在家裡跑來跑去,或是抓了把傘就閉眼彎腰喃喃自語「雷之呼吸第一型」,也難怪家長會怕,這跟中邪差不多啊

走在路上,還真的會聽見現在的小朋友用「PUIPUI」互打招呼?!圖/molcar.anime

不過社會學習只能代表其中一派論述,也有不少人認為就算小孩不主動學習遊戲或動漫角色的行為,長期下來也會漸漸對腥羶色內容無感、扭曲他們的道德觀。這些擔憂同樣不是無的放矢,而是基於心理學行之有年的一個重要概念:減敏感(desensitization)。

有趣的是,減敏感原本其實是一種心理技術,特別常被用來治療特定焦慮症(俗稱的恐慌症)或創傷後壓力症候群等精神疾病。它的原理是透過頻繁接觸特定刺激,讓個人逐漸習慣刺激、和緩相應的情緒反應。

說得白話一點,就是「因為習慣了,所以沒什麼大不了的」。

類似技術也常被用在軍隊或太空人等職業的專業訓練。藉由循序漸進增加壓力(在某些特定狀況則是減少壓力),用最小代價習慣極端環境、拉高出現不適反應的閥值。當然這些都是非常態的舉例,卻也讓我們看見人類可怕的適應力,不論生理心理都是。

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然而這個適應力如果放在幼兒教育上,或許就沒有那麼正面了。

以此理論反對腥羶色媒體的人,認為這些作品就算是想要引發閱聽眾思考(例如鬼滅之刃裡面對於鬼的刻畫、炭治郎的惻隱之心),對難以理解弦外之音的孩童來說,他們仍只能接收到表層的腥羶色內容。

不管是社會學習或減敏感論,兩方說法都是言之鑿鑿,讓人覺得煞有其事。但是實際研究的結果呢?

——說實話,我也不知道。

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從以前吵到現在都沒結論的大哉問

如果你去翻找過去幾十年的相關研究,肯定能發現一個有趣的現象:認為小孩會因為腥羶色媒體而學壞的研究一直都沒有定論。雖說心理學研究本來就容易出現複製實驗失敗,或是取得矛盾實徵數據等狀況,但是像這樣勢均力敵爭論不休的現象真的很罕見。

這不是因為有一方被收買,或是刻意操弄數據的結果。單純⋯⋯就只是因為實驗難做。

最大的限制在於兩派理論都需要受試者「長時間」、「頻繁暴露」在特定刺激下才能看見顯著差異,但想也知道研究者不可能限制受試者行動自由或給予太極端的刺激(會違反研究倫理)。然而就算研究者打造出最理想的實驗情境,卻還是控制不了受試者在實驗室外接收的刺激,影響測量數據的信效度。

這也是最常被反對方拿出來鞭(?)的地方,雖然特定影視作品或遊戲很容易成為明顯的標靶,但是所謂「腥羶色」刺激早就全方面深入我們的生活,根本想躲都躲不掉。單去斤斤計較孩童一兩個小時的休閒娛樂內容,卻對日常生活當中的其他刺激視而不見,如此先天不良的研究自然也得不出令人信服的結果(如果要討論孩子一天看 8 小時電視、打 8 小時電玩的案例,那我想最大的問題也應該是他們扭曲的作息吧?)。

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「腥羶色」刺激已全方面深入我們的生活,針對小孩是否會因此而學壞的研究,學界多年也沒有定論。圖/IMDb

也有一些研究是以孩子原本的狀態去做分組,也就是觀察「喜歡腥羶色媒體」跟「不喜歡腥羶色媒體」之間的差異。在這類研究中對腥羶色媒體的「喜愛程度」往往會跟「問題傾向」呈現顯著正相關,也成為早期家長們提出質疑的有力證據。

然而這樣設計雖然能規避實驗法的先天限制,卻也因為控制不了外部變項,只能用相關研究去概略描述數據分佈,得不出最重要的「因果關係」。就算是同一份統計數據,我們可以用「有問題傾向的孩子比較喜歡腥羶色媒體」來解釋,甚至是把「有問題傾向」與「喜歡腥羶色媒體」都歸咎在「成長環境」上也說得通。

換言之「喜不喜歡腥羶色媒體」這個變項既可以是因,也可以是果。

久而久之,「腥羶色媒體對小孩的影響」不再是個待解答的爭議,反而變成一團微妙的死結。正因為兩種結論的研究數量都很足夠,到頭來左右人們立場的關鍵還是回到最初的起點信念,引導他們去擁抱與自己立場相符的證據。

畢竟,就像愛傳假資訊的長輩們最常說的:「寧可信其有,萬一真的是這樣該怎麼辦???」

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腥膻色防不勝防,陪伴引導才是解決妙方

面對腥羶色媒體的問題,許多家長總喜歡把它視為洪水猛獸,但其實我們沒有自己想像得那麼被動。

社會學習也好、去敏感也罷,這些本都是能帶來正面改變的心理機制,是因為孩子們缺乏引導與陪伴才有了「暴走」、「失控」的可能。面對無遠弗屆的網路世界,家長一味地圍堵、隔絕其實不會有什麼效果,反而間接斬斷了自己與現實世界的聯繫,也失去了幫助孩子建立正確觀念的先機。

這個世界並不會因為我們的排斥而停擺,就像鬼滅之刃動畫被批評太過血腥暴力,卻還是無礙「無限列車」成為日本影史票房最高的動畫電影。或者試想台灣有多少人是從 A 片一類的「不正當管道」獲取片面甚至有誤的性知識,只因為他們的師長不願及早給予正確的性教育?

家長適當的引導和陪伴可以幫助孩子建立正確觀念。圖/ghibli.jp

我們可以給影片施加分級限制、在電腦安裝色情守門員,但們心而論這些措施大多都只是擺設。就跟我們都曾對「你是否已滿 18 歲」的彈出式視窗說謊,孩子們對未知世界的好奇心總是有辦法在高牆上打洞,防不勝防。

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總結來說,如果你真的很在意自己的小孩在看些什麼、玩些什麼,最好的作法還是「主動參與」進去。即便當前的研究數據無法斷定小孩會不會因為看了某部動畫、玩了某款遊戲就走上歪路,但是長期被忽略、缺乏關愛對他們的成長卻絕對不是一件好事。

與其糾結在旁枝末節上,不如認真思考如何從日常生活拉近彼此距離,這才讓孩子健康成長的不二法門。

參考資料:

  1. Buckley, K. E., & Anderson, C. A. (2006). A theoretical model of the effects and consequences of playing video games. Playing video games: Motives, responses, and consequences, 363-378.
  2. Engelhardt, C. R., Bartholow, B. D., Kerr, G. T., & Bushman, B. J. (2011). This is your brain on violent video games: Neural desensitization to violence predicts increased aggression following violent video game exposure. Journal of Experimental Social Psychology47(5), 1033-1036.
  3. Ferguson, C. J. (2007). The good, the bad and the ugly: A meta-analytic review of positive and negative effects of violent video games. Psychiatric quarterly78(4), 309-316.
  4. Funk, J. B., Baldacci, H. B., Pasold, T., & Baumgardner, J. (2004). Violence exposure in real-life, video games, television, movies, and the internet: is there desensitization?. Journal of adolescence27(1), 23-39.
  5. Gao, X., Pan, W., Li, C., Weng, L., Yao, M., & Chen, A. (2017). Long-time exposure to violent video games does not show desensitization on empathy for pain: an fMRI study. Frontiers in psychology8, 650.
  6. Griffiths, M. (1997). Video games and aggression. PSYCHOLOGIST-LEICESTER-10, 397-402.
  7. Krahé, B., Möller, I., Huesmann, L. R., Kirwil, L., Felber, J., & Berger, A. (2011). Desensitization to media violence: links with habitual media violence exposure, aggressive cognitions, and aggressive behavior. Journal of personality and social psychology100(4), 630.
  8. Kühn, S., Kugler, D., Schmalen, K., Weichenberger, M., Witt, C., & Gallinat, J. (2018). The myth of blunted gamers: No evidence for desensitization in empathy for pain after a violent video game intervention in a longitudinal fMRI study on non-gamers. Neurosignals26(1), 22-30.
  9. Nowak, K. L., Krcmar, M., & Farrar, K. M. (2008). The causes and consequences of presence: Considering the influence of violent video games on presence and aggression. Presence: Teleoperators and Virtual Environments17(3), 256-268.
  10. Smith, S. L., & Donnerstein, E. (1998). Harmful effects of exposure to media violence: Learning of aggression, emotional desensitization, and fear. In Human aggression (pp. 167-202). Academic Press.
  11. Squire, K. (2006). From content to context: Videogames as designed experience. Educational researcher35(8), 19-29.
  12. Tejeiro, R. A., Gómez-Vallecillo, J. L., Pelegrina, M., Wallace, A., & Emberley, E. (2012). Risk factors associated with the abuse of video games in adolescents. Psychology3(04), 310.
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異吐司想Toasty Thoughts_96
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最初是想用心理學剖析日常事物,一方面「一吐思想」,另一方面借用吐司百變百搭的形象,讓心理學成為無處不在的有趣事物。基於本人雜食屬性,最後什麼都寫、什麼都分享。歡迎至臉書搜尋「異吐司想」。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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鯨魚學彼此唱歌,還會定期更新歌單——堪稱動物界迷因的座頭鯨歌曲文化?
森地內拉_96
・2022/08/19 ・3442字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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你認為什麼才是文化(culture)?如果你感到一絲猶豫了話,那很正常,因為它在人類學家的辨識中,至少擁有 164 種以上的定義,而在生物學上,文化最基礎的定義即是:個體或族群藉由社會學習(social learning)獲得而來的行為或訊息[8]。所以事實上,文化並非是人類所獨有的,許多動物也擁有各種複雜程度不一的文化,例如:日本獼猴(Macaca fuscata)的洗番薯文化[9]、蒼頭燕雀(Fringilla coelebs)的當地歌曲[11],以及寬吻海豚(Tursiops truncatus)的工具使用[10]等。

其實,除了非人靈長類以外,學界在討論動物文化交流時,最常使用的模式生物之一就是座頭鯨 ( Megaptera novaeangliae ,又被稱為大翅鯨),因為在其生態學的多個方面都存在著多樣的文化特徵,比如覓食策略的革命、遷徙路徑以及複雜歌曲的展示等[1, 17]

一首座頭鯨的「流行新歌」

西元 1996 至 1997 年,學界第一次記錄到了一種前所未有的文化現象[13],原本出自於印度洋的西澳大利亞座頭鯨族群的歌曲類型(song type),竟然出現在南太平洋的東澳大利亞族群中,隨後迅速取代了現有的歌曲類型,而這種在一個族群中,一首歌被另一首新歌迅速取代的現象,被稱為歌曲的「革命(revolution)」

雖然這首新歌一開始在族群內出現時的頻率很低,但經歷兩年後的蠶食鯨吞,新歌就已經完全取代舊歌了。隨後的研究工作也驗證了這種文化的傳播機制的存在,並在橫跨十幾年的一系列研究紀錄中,顯示出已有多種歌曲類型和革命從東澳大利亞族群向東傳播到南太平洋族群[4, 5, 6, 7]

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有層次與結構的座頭鯨之歌

儘管學界還尚未完全理解座頭鯨歌曲的確切作用,但根據性廣告假說(sexual advertisement hypothesis)[12],雄性座頭鯨唱歌的目的是為了傳播自己的健康訊號,以此來吸引雌性並與其他雄性競爭。

而雄座頭鯨的歌曲具有相當複雜的層次與結構,並不只是單純的鳴叫而已[17],其中最小的單元代表一個單獨的聲音;而固定順序的單元會構成一個樂句(phrase);樂句重複一至多次後就會形成主題(theme);最後一系列不同的主題會組成一首「歌曲類型」 [16],並且在同一時間的單一個族群中,大部分雄性都會唱同一種類型的歌[14]

雄性座頭鯨的歌曲,具有相當複雜的層次與結構,不是僅是單純的鳴叫,雖然目前我們還未完全理解鯨魚歌曲的作用。 圖/elements.envato

歌曲交流的南北半球差異

雖然目前全球總共有 17 個座頭鯨族群(圖一),其中 6 個來自北半球;11 個來自南半球(南北半球之間幾乎不交流),但是幾乎所有關於座頭鯨歌曲的文化研究都聚焦在南太平洋複合族群[註 1],其中最根本的原因來自於文化產生的背景,也就是地理環境上的差異[17]

因為南太平洋複合族群在南半球海洋之間移動缺乏地理障礙,導致相鄰族群之間交互作用相對容易,而相比之下,因為北半球的北太平洋與北大西洋之間受到歐亞及北美大陸的阻隔的緣故,所以這兩個大洋的複合族群之間缺乏交流的機會[17]

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(圖一)全球所有的座頭鯨族群及其繁殖地、覓食地與交互作用網,左圖箭頭由繁殖地指向覓食地。圖/參考文獻 17

如何創作一首膾炙「鯨」口的新歌?

  • 歌曲的演變

所有雄座頭鯨都可以透過社會學習,來為自己的歌曲新增變異。這些變異包括:增加歌曲的持續時間添加新的主題使用更多種類的單元[1],而這些小而漸進的變異過程被稱作為演變(evolution)

這些變異導致一個族群內的歌曲每年都會包含著略有不同的編排。然而,隨著歌曲的持續演變與傳播,也造成了歌曲類型的差異在族群內小、在族群間大的現象。除此以外,歌曲在最後也可能面臨一場「革命」,徹底在族群與物種中消失[13]

  • 傳播方式

根據紀錄與模型顯示[6],大部分歌曲類型的傳播都是單向的,並由大族群傳給小族群(表一)。首先,從西澳大利亞(west Australian,WA)族群向東傳到東澳大利亞(east Australian,EA),然後傳到新喀里多尼亞(Nouvelle-Calédonie,NC)、東加(Tonga,TO)和美屬薩摩亞(American Samoa,AS),最後傳到庫克群島(Cook Islands,CI)和法屬波利尼西亞(French Polynesia,FP)(圖一)。

(表一)1998 至 2008 年在南太平洋地區的紀錄,不同顏色代表不同的歌曲類型,斜線區塊代表數據缺失。
圖/參考文獻 6

然而,學界尚不完全清楚傳播機制,其中 Payne 與 Guinee 就提出了三種可能的歌曲交流途徑[15]

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  1. 透過個體在一個季節內在多個族群間的移動來交流
  2. 透過個體在連續幾年間在多個族群間的移動來交流
  3. 族群共享覓食地或遷徙路線時交流

定期更新歌單,難道是「動物界迷因」?

在人類中心主義(anthropocentrism)的影響下,為了區別人類與其他動物的差異,「文化」有了更為狹隘的解釋,那就是群體成員共享的社會學習行為,並且這種行為必須在過程中不斷累積與改善[8]。但不同於其他非人動物,憑藉非凡的傳播速度與變異水準,南太平洋座頭鯨複合族群能年復一年迅速而一致地將其歌曲替換為不同的版本[17]

座頭鯨群體的傳播速度可是有著非凡水準。 圖/GIPHY

在這裡,我們就用比較詼諧的方式去比喻它:傳播速度快,既能複製、變異,也能優勝劣汰,這種歌曲傳播模式,就如同《自私的基因》中所提到的迷因(meme)一樣[2, 3]。雖然這其中有沒有達到改善,仍存有爭議,但是相對於其他非人動物,這種獨一無二的歌曲傳播模式,似乎成了更接近人類文化的一步。

雖然一系列的座頭鯨歌曲文化研究正如火如荼地展開,但其中還是留有許多待解決的議題,例如:歌曲變異的原動力來自於哪裡?性擇(sexual selection)在這些社會學習的過程中有什麼作用?能不能將座頭鯨的歌曲傳播模式用來推敲人類文化的演化過程?

總而言之,在文化演化論(cultural evolution)方面,這些座頭鯨歌曲文化研究確實提供了一個極具有發展潛力的模型[1, 17]

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註釋

  • Metapopulation,同一物種的多個子族群的集合,並且彼此具有一定程度的交互作用。

延伸閱讀:

禹英禑最愛的鯨豚特輯!大翅鯨用「翅膀」打架?吐泡泡捕魚法?52赫茲鯨魚的身世之謎?

參考資料

  1. Allen, J. A., Garland, E. C., Garrigue, C., Dunlop, R. A., & Noad, M. J. (2022). Song complexity is maintained during inter-population cultural transmission of humpback whale songs. Scientific Reports, 12(1).
  2. Bhatia, A. (2011). Hollaback to the male humpback whale.
  3. Dawkins, R. (2022). The Selfish Gene (Indian Edition). Oxford University Press.
  4. Garland, E. C., Gedamke, J., Rekdahl, M. L., Noad, M. J., Garrigue, C., & Gales, N. (2013). Humpback Whale Song on the Southern Ocean Feeding Grounds: Implications for Cultural Transmission. PLoS ONE, 8(11), e79422.
  5. Garland, E. C., Goldizen, A. W., Lilley, M. S., Rekdahl, M. L., Garrigue, C., Constantine, R., Hauser, N. D., Poole, M. M., Robbins, J., & Noad, M. J. (2015). Population structure of humpback whales in the western and central South Pacific Ocean as determined by vocal exchange among populations. Conservation Biology, 29(4), 1198–1207.
  6. Garland, E. C., Goldizen, A. W., Rekdahl, M. L., Constantine, R., Garrigue, C., Hauser, N. D., Poole, M., Robbins, J., & Noad, M. (2011). Dynamic Horizontal Cultural Transmission of Humpback Whale Song at the Ocean Basin Scale. Current Biology, 21(8), 687–691.
  7. Garland, E. C., Noad, M. J., Goldizen, A. W., Lilley, M. S., Rekdahl, M. L., Garrigue, C., Constantine, R., Hauser, N. D., Poole, M. M., & Robbins, J. (2013). Quantifying humpback whale song sequences to understand the dynamics of song exchange at the ocean basin scale. The Journal of the Acoustical Society of America, 133(1), 560–569.
  8. Heyes, C. (2020). Culture. Current Biology, 30(20), R1246–R1250.
  9. Kawai, M. (1965). Newly-acquired pre-cultural behavior of the natural troop of Japanese monkeys on Koshima islet. Primates, 6(1), 1–30.
  10. Krützen, M., Mann, J., Heithaus, M. R., Connor, R. C., Bejder, L., & Sherwin, W. B. (2005). Cultural transmission of tool use in bottlenose dolphins. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(25), 8939–8943.
  11. Marler, P. (2008). Variation in the Song of the Chaffinch Fringilla Coelebs. Ibis, 94(3), 458–472.
  12. Mercado, E. (2021). Song Morphing by Humpback Whales: Cultural or Epiphenomenal?. Frontiers in Psychology, 11.
  13. Noad, M. J., Cato, D. H., Bryden, M. M., Jenner, M. N., & Jenner, K. C. S. (2000). Cultural revolution in whale songs. Nature, 408(6812), 537.
  14. Payne, K., & Payne, R. (2010). Large Scale Changes over 19 Years in Songs of Humpback Whales in Bermuda. Zeitschrift Für Tierpsychologie, 68(2), 89–114.
  15. Payne R. S., & Guinee L. N. (1983). Humpback whale (Megaptera novaeangliae) songs as an indicator of ‘stocks’. In Communication and behavior of whales (ed. Payne R), pp. 333-358. Boulder, CO: Westview Press.
  16. Payne, R. S., & McVay, S. (1971). Songs of Humpback Whales. Science, 173(3997), 585–597.
  17. Zandberg, L., Lachlan, R. F., Lamoni, L., & Garland, E. C. (2021). Global cultural evolutionary model of humpback whale song. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 376(1836).
森地內拉_96
4 篇文章 ・ 13 位粉絲
總覺得自己是理組中的文科生,一枚資工念一半就轉去生科的傻白甜。 關注於生態、演化生物學、生物多樣性及動物行為等議題,想要把自己的想法與接受到的新知傳達給大家,所以就開始嘗試寫科普......

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遲來的十月新番盤點+聽眾 Q&A 回覆(下集)吸血鬼馬上死/獻身給魔王伊伏洛基亞吧/福音戰士新劇場版:終
PanSci_96
・2021/11/30 ・2754字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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泛泛泛科學Podcast這裡聽:

勘誤:

1:40 大場鶇與小畑健的作品並不包含《棋靈王》,《棋靈王》的原作是堀田由美。

6:52 《福音戰士新劇場版:Q》應是 2012 年在日本上映,2013 年在台灣上映,不是 2014 年推出。

繼上集暢聊各式類型的十月新番後,本集 y 編、A 編再推薦數部近日觀賞的動漫作品,也為大家回顧《新世紀福音戰士》、《反叛的魯路修》等經典作品,掉入回憶的漩渦,更「科普」了動漫圈著名的「黨爭文化」到底可怕在哪裡?

本集也將回覆聽眾們的熱情留言,讓我們再度回到動漫的宇宙吧!

  • 01:54 抖 M 圓夢的《獻身給魔王伊伏洛基亞吧》

 y 編推薦的 BL 動畫《獻身給魔王伊伏洛基亞吧》,描述主角牛頭某天遭到槍殺,卻轉生到遊戲異世界之中,竟遇上遊戲終極反派魔王伊伏洛基亞,但卻因魔王還年幼還未成熟,身為「抖 M」的牛頭立刻便愛上對方。 y 編雖然沒有太愛「淫蕩受」取向題材,但還是默默把該劇當精神糧食在追,動畫中曾出現「體液交換」情節,也讓 y 編提議之後可以在節目介紹「體液交換到底能交換什麼」。

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  • 04:43 《福音戰士》明日香的掌機之謎
《 福音戰士新劇場版:終 》 。圖/IMDb

 y 編也在近期看完《福音戰士新劇場版:終》,感嘆到這部有時代意義的完結篇,只要「有交卷就買單」。A 編則是補充,角色明日香手上的「掌機」,為萬代發行的 WonderSwan 遊戲機機款,她所玩的 WS 遊戲,在現實中也真實存在。由於前集《福音戰士新劇場版:Q 》,距今已有多年時間,兩人也稱現在難有作品,能讓人耐著性子等待這麼久。

延伸閱讀:

使徒襲來!衝擊有可能發生嗎?新世紀福音戰士的各種科學事

新世紀的我們還有原罪嗎?還需要福音與救贖嗎?從哲學談《新世紀福音戰士》

  • 07:55 《魯路修》令人掉進回憶漩渦
《復活的魯路修》。圖/IMDb

兩人也想起《Code Geass 反叛的魯路修》自2006年推出,至近年發表的劇場版《復活的魯路修》,也已歷經 15 年歲月,甚至至今仍尚有新作在籌劃中。該動畫兩個主角的聲優福山潤、櫻井孝宏,也是 y 編最喜愛的聲優組合,令她與 A 編陷入回憶漩渦之中。A 編也提及劇場版新作改變某些角色的命運,算是圓了粉絲心願。

  • 11:13 少女漫畫太容易「虐心」?

兩人也再接連聊起《零之使魔》、《不起眼女主角培育法》、《五等分的花嫁》、《魔法水果籃》、《出包王女》、《果然我的青春戀愛喜劇搞錯了》等少女動漫。y 編說有時會對角色或 CP 過於投入,因此當嗅到角色發展「太虐」,或支持的 CP 無法走向美好結局時,便會趕快「斷尾求生」停止追下去。

  • 18:41 「黨爭文化」的可怕之處

兩人也針對動漫圈的「黨爭文化」熱烈討論,意即一部作品的粉絲,為自己偏愛的角色或 CP 護航時,不惜與「敵對」支持者「開戰」。A 編回憶起觀賞《草莓百分百》,首次感受到「黨爭」的可怕,y 編則是在看《花牌情緣》時,和好友「對賭」哪個角色會和主角在一起,更指出有時哪對 CP 能修成正果,還得看粉絲的意向如何。A 編也提及,通常青梅竹馬 CP 較難終成眷屬,但動漫《我們真的學不來!》卻一反傳統,也一度引發粉絲不滿。

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  • 24:36 聽眾回覆:有討厭《鋼鍊》的哥哥怎麼辦?
《鋼之鍊金術師》。圖/IMDb

聽眾 Y.T.huang 在留言區表示,五年級看完《鋼之鍊金術師》後立即愛上,從此看不上其他動漫,但因為與哥哥品味不同,所愛漫畫常被哥哥嘲笑,因此反嗆對方喜歡的作品才難看。兩位編輯也視《鋼鍊》為神作,佩服漫畫原作者荒川弘把故事鋪陳得很完整,並且在不同年紀看都能有很多收穫。若對科學史熟悉的話,也能在《鋼鍊》找到許多「彩蛋」,例如:角色霍恩海姆的名字,即是根據中世紀提出「劑量決定毒性」毒理學之父帕拉塞爾蘇斯的全名所命名。

延伸閱讀:化學殘留、疑似致癌物讓人心惶惶?劑量才是關鍵!—食安基本功(上)

  • 29:31 聽眾回覆:漫畫裡的光頭都超強?
《一拳超人》。圖/IMDb

聽眾 polunchen 以自己的理論,指出《一拳超人》埼玉的戰鬥力,應與《七龍珠》克林差不多,因為後者是「最強地球人又是光頭」,符合埼玉的人設。y 編則是現在回想起《七龍珠》,就會自動幫角色們配對,例如:達爾+悟空、悟飯+特南克斯,令 A 編直呼打開「新世界」,也期許 y 編再重看《七龍珠》,再分享「腐女視角」的觀看心得。

延伸閱讀:「我禿了,也變強了」從埼玉、殺老師到克林,為何超強的他們都是光頭?——《物理雙月刊》

  • 32:51 聽眾回覆:「海螺小姐時空」的由來

聽眾 CHCOOBOO 則在留言提及,《多拉A夢》等人物不會隨時間成長的作品,在日本被慣稱為「海螺小姐時空」。因為自1969年起,至今仍在更新的《海螺小姐》動畫,陪伴半世紀日本人的童年,其人物時間線也完全沒有變動,因此才有「海螺小姐時空」這種說法。

y 編也表示「長青動畫」多半有動畫廠或電視台支持,已非原作者的個人作品,或如《我們這一家》也會隨作者的年齡轉變,逐漸從橘子變為花媽視角。A 編則是從日清泡麵致敬《海螺小姐》的廣告,才認識此動漫,也推薦大家必須去看那支廣告,因為裡面有「超迷人版」的海螺小姐!

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兩位編輯最後感謝大家留言,未來也可能會以「體液交換」、「黨爭」等主題,和聽眾分享動漫大小事,大家待明年一月新番特輯再見!

PanSci_96
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