Research press release


Nature Communications

Human behaviour: Violinists provide insights to synchrony in human networks

複雑なネットワークを構成する人々の同調について、バイオリン奏者が参加した一連の実験結果を報告する論文が、Nature Communications に掲載される。この研究から、バイオリン奏者が同調性を維持するためにいろいろな戦略を用いることが判明し、同調を記述するために用いられている現行のモデルが人間に適用できないことが示唆された。今回の知見は、交通管理、感染症のエピデミック(地域的流行)の管理、株式市場の動態の研究などの分野にも影響を与える可能性がある。


今回、Moti Fridmanたちの研究チームは、ネットワークを構成するプロのバイオリン奏者間の関係を制御することで、奏者の間の同調を調べた。Fridmanたちは、16人のバイオリン奏者に1つの音楽フレーズを繰り返し演奏させた。それぞれのバイオリンからの出力が集められ、各奏者への入力は、ノイズキャンセリングヘッドホンを介して制御された。それぞれのバイオリン奏者からは、他の奏者が見えなかった。一連の実験の中で、Fridmanたちは、バイオリン奏者が自分のバイオリンの音を聴いてから他の奏者のバイオリンの音を聴くまでに遅れが生じるように調節し、バイオリン奏者の組み合わせと遅れの長さを変えながら同様の試験を繰り返した。その結果、バイオリン奏者は、テンポを3倍まで変化させて、他の奏者と同調できることが分かった。また、個々の奏者は、フラストレーションのたまるシグナル(例えば、同じグループにテンポの合っていない演奏者がいるなど)を無視して、安定した同調を実現できることも明らかになった。このようにネットワークの構造と関係の変化に適応する能力は、以前のモデルでは予測されていなかった、同調性を実現するための新たな戦略を生み出す可能性があると考えられる。

The synchronization of humans in a complex network is investigated in a series of experiments involving violin players, published in Nature Communications. The research finds that the players use different strategies to maintain synchronicity and suggests that current models used to describe synchronization cannot be applied to humans. The findings may also have implications for fields including traffic management, managing epidemics, and studying the dynamics of stock markets.

Previous research has investigated synchronization in human ensembles, but these experiments have had limited control over the parameters that govern the network dynamics.

Moti Fridman and colleagues studied synchronization between professional violinists by controlling connections between them in a network. Sixteen violin players were asked to repeatedly play a musical phrase. The output from each violin was collected and the input to each player, via noise cancelling headphones, was controlled. None of the violin players were able to see each other. In a series of experiments, the authors adjusted the delay the violinists could hear between what they were playing and the other participants, and repeated the test using different combinations of players and with varying delays. They observed that the players could change their tempo by a factor of three to reach a synchrony with others. They also found that individual players were able to ignore frustrating signals (for example, if another player was playing at a different tempo to the rest of the group) to achieve a stable synchronicity. This ability to adapt to changes to the network structure and connections enables new strategies for achieving synchrony, which have not been predicted by models before.

doi: 10.1038/s41467-020-17540-7

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