13 آوریل 2021تصاویر مقطعی نشان داده شده در رنگهای مختلف تار عنکبوت، ترکیب شده در یک تصویر سه بعدی / ایزابل سو و مارکوس بوئلر
عنکبوت‌ها سازندگان پرکاری هستند و به طرز ماهرانه‌ای رشته‌های ابریشمی شکل را به شبکه‌های پیچیده سه‌بعدی می‌سازند که به عنوان خانه و شکارگاه عنکبوت عمل می‌کنند. اگر انسان‌ها بتوانند وارد دنیای عنکبوت‌ها شوند، می‌توانند در مورد ساخت وب، رفتار خارپشت و موارد دیگر اطلاعاتی کسب کنند.
دانشمندان گزارش دادند که آن‌ها ساختار یک شبکه تار عنکبوت را به موسیقی ترجمه کرده اند، که می‌تواند در چاپگرهای سه بعدی تا ارتباطات بین گونه‌ای و ترکیب موسیقی‌های دنیوی کاربردهایی داشته باشد.
ماركوس بوئلر Ph.D. در MIT ، محقق اصلی پروژه، كه كار را ارائه می‌دهد، می‌گوید: «عنكبوت در محیطی از رشته‌های ارتعاشی زندگی می‌كند. آن‌ها خیلی خوب نمی بینند، بنابراین دنیای خود را از طریق ارتعاشاتی که دارای فرکانس‌های مختلف هستند درک می‌کنند. این ارتعاشات، به عنوان مثال، هنگامی که عنکبوت در هنگام ساخت یک رشته تار درگیر میشود، یا هنگامی که باد یا یک مگس به دام افتاده، شبکه تار را حرکت می‌دهد، رخ می‌دهد.
بوئلر که مدت‌ها به موسیقی علاقه داشت، از خود پرسید که آیا می‌توان ریتم‌ها و ملودی‌هایی با منشا غیر انسانی را از مواد طبیعی مانند تار عنکبوت ایجاد کرد؟ او می‌گوید: «وب می‌تواند منبع جدیدی برای الهام موسیقی باشد كه بسیار متفاوت از تجربه معمول بشر است.»
علاوه بر این، بوئلر و همکارانش در انستیتوی فناوری ماساچوست (MIT) ، با تجربه یک وب از طریق شنوایی و همچنین بینایی، به همراه همکار Tomás Saraceno در Studio Tomás Saraceno امیدوار بودند که بتوانند بینش جدیدی در مورد معماری سه‌بعدی و ساخت شبکه‌ها بدست آورند.
محققان با درنظر داشتن این اهداف، یک عنکبوت طبیعی را با لیزر اسکن کردند تا مقطع‌های دوبعدی را بگیرند و سپس از الگوریتم‌های رایانه برای بازسازی شبکه سه‌بعدی وب استفاده کردند.
این تیم فرکانس‌های مختلف صدا را به رشته‌های وب اختصاص داد و «نت»هایی ایجاد کرد که آن‌ها در الگوهای مبتنی بر ساختار سه بعدی وب برای تولید ملودی ترکیب شدند. محققان سپس ابزاری شبیه چنگ ایجاد کردند و در چندین اجرای زنده در سراسر جهان موسیقی تار عنکبوتی را نواختند.
این‌تیم همچنین یک‌واقعیت مجازی را تنظیم کرده‌است که به افراد اجازه می‌دهد بصری و شنیداری «وارد» شبکه تارها شوند. بوئلر می‌گوید: «محیط واقعیت مجازی واقعاً جذاب است، زیرا گوش‌های شما ویژگی‌های ساختاری را می‌گیرند که ممکن است ببینید اما بلافاصله آن‌ها را تشخیص نمی‌دهند. با شنیدن و دیدن همزمان آن، شما واقعاً می‌توانید محیط اطراف عنکبوت را درک کنید.»
محققان برای به‌دست آوردن بینش درمورد نحوه ساختن تار عنکبوت، شبکه تار را در حین ساخت اسکن‌کردند و هر مرحله را به موسیقی با صداهای مختلف تبدیل کردند. بوئلر می‌گوید: «صداهایی که ساز شبیه چنگ ما ایجاد می‌کند، در طول روند تغییر می‌کند و نشان‌دهنده نحوه کار ساخت عنکبوت است.
بنابراین، ما می‌توانیم توالی زمانی چگونگی ساخت وب را به صورت شنیداری کشف کنیم. این دانش گام به گام در مورد چگونگی ایجاد یک‌تار عنکبوت در شبکه تار می‌تواند در طراحی چاپگرهای سه بعدی «تقلید عنکبوت» که میکروالکترونیک پیچیده‌ای را ایجاد می‌کنند، کمک کند. او می‌گوید: «روش چاپ عنکبوت در شبکه تاربسیار قابل توجه است زیرا از هیچ ماده پشتیبانی استفاده نمی‌شود، همانطور که اغلب در روش‌های فعلی چاپ سه بعدی مورد نیاز است.»
در آزمایش‌های دیگر، محققان نحوه تغییر صدای شبکه تار عنکبوت را در معرض نیروهای مختلف مکانیکی مانند کشش کشف کرده و بیان کردند:« در محیط واقعیت مجازی، ما می‌توانیم شبکه تار را از هم‌جدا کنیم و وقتی این کار را می‌کنیم، تنش تارها و صدای آن‌ها تولید می شود. در بعضی از مواقع، رشته‌ها شکسته می‌شوند و صدای ناگهانی می‌دهند.
این تیم همچنین علاقمند به یادگیری نحوه برقراری ارتباط با عنکبوت‌ها به زبان خودشان است. آن‌ها ارتعاشات شبکه تار را که هنگام انجام کار عنکبوت‌ها فعالیت‌های مختلفی مانند ساختن شبکه تار، برقراری ارتباط با سایر عنکبوت‌ها یا ارسال سیگنال‌های خواستگاری تولید می‌کردند، ثبت کردند.
اگرچه فرکانس‌ها شبیه گوش انسان بودند، یک الگوریتم یادگیری ماشین به درستی صداها را در فعالیت‌های مختلف طبقه بندی می‌کند. بوئلر می گوید: «اکنون ما در تلاشیم سیگنال‌های مصنوعی تولید کنیم تا اساساً به زبان عنکبوت صحبت کنیم. اگر آن‌ها را در معرض الگوهای خاصی از ریتم یا لرزش قرار دهیم، آیا می‌توانیم روی آن‌چه آن‌ها انجام می‌دهند تأثیر بگذاریم و آیا می‌توانیم با آن‌ها ارتباط برقرار کنیم؟ این‌ها واقعاً ایده‌های مهیجی هستند.»
