自然と芸術におけるフラクタルのパターンがなぜストレスを軽減するのか

自然と芸術におけるフラクタルのパターンがなぜストレスを軽減するのか

シダはさまざまなスケールでパターンを繰り返す。 マイケル , BY-NC CC

人間は視覚的な生き物です。 私たちが「美しい」または「美的」と呼ぶオブジェクトは、人類の重要な部分です。 最も古い既知の例 岩と洞窟の芸術は審美的に役立った 実用的な役割ではなく、 美学はしばしば不明確な漠然とした品質と見なされますが、 私のような研究グループ それを定量化するための洗練されたテクニックを使用しています。 会話

私たちは、審美的なイメージが、身体の驚異的な変化を誘発することができることを発見しています。 観察者のストレスレベルの根本的な減少。 仕事のストレスだけでは、アメリカのビジネスに要する費用 年間数十億ドル美学を学ぶことは社会に大きな恩恵をもたらします。

研究者は、特定の作品や自然のシーンを視覚的に訴求し、ストレスを緩和するものを解き放つことができます。また、フラクタルと呼ばれる繰り返しパターンが存在することも重要な要素です。

芸術と自然の中でパターンを喜ばせる

それは美学になると、有名な芸術家よりも勉強するのが得意ですか? 彼らは結局のところ、視覚エキスパートです。 私の研究グループはこのアプローチを ジャクソン·ポロック彼は1940の後期に、スタジオのフロアに横に置かれた水平のキャンバスに缶から直接ペイントすることで現代美術の頂点に達しました。 Pollockの学者の間では、彼のはねつけられたパターンの意味に関して戦いが起こったが、多くの人は有機的で自然な感じを感じた。

私の科学的な好奇心は、私が 自然のオブジェクトの多くはフラクタルですますます細かい倍率で繰り返すパターンを特徴とする。 例えば、木を考える。 最初に、あなたは大きな枝が幹から成長するのを見ます。 次に、各大きなブランチから小さなバージョンが成長するのが見えます。 あなたが拡大し続けると、細かい小枝に至るまで細かく細かい枝が現れます。 自然のフラクタルの他の例には、雲、川、海岸線、山が含まれます。

1999では、私のグループはコンピュータパターン解析技術を使って ポロックの絵画はフラクタルである 自然の風景に見られるパターンとして。 それ以来、10以上 異なるグループ 実行した フラクタル解析の様々な形 彼の絵画に。 自然のフラクタル美学を表現するポロックの能力は、彼の作品の永続的な人気を説明するのに役立ちます。

自然の美学の影響は驚くほど強力です。 1980では、建築家は、与えられたときに患者が手術からより迅速に回復することを見出した 自然を眺めている窓がある病院の部屋。 それ以来の他の研究では、自然の場面の写真を見るだけで、人の自律神経系 ストレスに反応する.

フラクタル2 4 1フラクタルはいくつかの落ち着いた自然の場面の秘密ですか? ロナン, CC BY-NC-ND

私にとって、これは私がPollockに尋ねたのと同じ質問を提起します:フラクタルは責任ですか? 心理学者や神経科学者とのコラボレーション、 フラクタルに対する人々の反応を測定した (自然の風景の写真を使用して)、アート(ポロックの絵画)、数学(コンピュータで作成されたイメージ)で見つけられ、フラクタル流暢」という。

自然のフラクタル風景に晒されることで、人々の視覚システムは、フラクタルを効率的に処理するのに適しています。 我々は、この適応は、視覚系の多くの段階で、脳のどの領域が活性化されるかという視点から視覚系へと移行することを発見した。 この流暢さは私たちを快適ゾーンに置き、フラクタルを見て楽しんでいます。 重要なのは、 脳波を使用した 脳の電気的活動を記録する 皮膚コンダクタンス技術 この美的経験が60パーセントのストレス低下を伴っていることを示している。これは、非医学的処置のために驚くほど大きな効果である。 この生理学的変化はさらに加速する 術後回復率.

芸術家はフラクタルの魅力を直感する

したがって、ビジュアルエキスパートとして数世紀に渡って、そして多くの文化にわたってアーティストが作品にフラクタルパターンを埋め込んでいることを知ることは驚くべきことではありません。 フラクタルは、例えば、ローマ、エジプト、アステカ、インカン、マヤの作品で見つけることができます。 より最近のフラクタルアートの私の好きな例には、 ダ・ヴィンチの乱気流 (1500) 北斎の大波 (1830) MCエッシャーサークルシリーズ (1950s)、もちろん、 ポロックの絵を注いだ.

芸術では一般的ですが、パターンのフラクタル反復は芸術的な課題です。 例えば、多くの人々がポーロックのフラクタルを偽造しようとし、失敗しました。 実際、フラクタル解析では、 偽のポロックを識別するのに役立ちました 高プロファイルのケースでは 他の人による最近の研究は、フラクタル解析が、 偽のPollockと本物を区別するのに役立ちます 成功率は93%です。

芸術家がどのようにしてフラクタルを作り出すかは、芸術における自然対育成の議論を促進する:知的、文化的問題とは対照的に、アーティストの生物学に内在する自動無意識メカニズムによって、 ポロックの場合、彼のフラクタルの美学は両方の興味深い混合物の結果であった。 彼のフラクタルパターンは、彼の体の動き(特に 天びんに関連する自動プロセス フラクタルであることが知られている)。 しかし、彼は10がこれらのフラクタルパターンの視覚的な複雑さを増やすために意識的に流し込みテクニックを改良するのに費やしました。

フラクタルの複雑さ

Pollockのフラクタルパターンの複雑さを継続的に増加させる動機は、 Rorschach inkblotsのフラクタル特性。 これらの抽象的なブロットは、人々が想像上の形(数字と動物)を見るため有名です。 このプロセスを、人のパターン認識プロセスを向上させるフラクタルな流動性効果の観点から説明しました。 複雑さの低いフラクタルインクブロットは、このプロセスをトリガにしました。オブザーバーがそこにないイメージを見ることを欺くことになりました。

ポロックは、彼の絵画の視聴者が「余分な貨物」と呼ぶ想像上の人物に気を散らせたという考えを嫌った。彼はこの現象を防ぐために直感的に作品の複雑さを高めた。

ポロックの抽象表現主義者、 ウィレム・デ・クーニング、また、フラクタルを描いた。 彼が痴呆と診断されたとき、いくつかの芸術学者は、彼の仕事の栄養成分を減らすという懸念の中で、退職を呼びかけた。 しかし、彼らは絵画の劣化を予測したが、彼は 後の作品 平和を伝えた 彼の以前の作品から欠けている。 最近、彼の絵画のフラクタル複雑さは、 彼が認知症に陥ったときに着実に落ちる。 この研究は、異なる神経学的状態を有する7人のアーティストに焦点を当て、これらの疾患を研究するための新しいツールとしてのアートワークの可能性を強調した。 私にとっては、最も感動的なメッセージは、これらの病気と戦うときに、アーティストはまだ美しい芸術作品を作ることができるということです。

私の主な研究は 視力回復のための網膜インプラントの開発 網膜疾患の犠牲者に。 一見すると、この目標はポロックの芸術から遠くにあるようです。 しかし、フラクタルな流暢さへの最初の手がかりを与え、自然のフラクタルが人々のストレスレベルをチェックする役割を果たすのは彼の作品でした。 に 私のバイオにインスパイアされたインプラントが同じストレスを誘発することを確認してください 通常の目のように自然のフラクタルを見ると、網膜のデザインをよく模倣しています。

私がポールロックの研究を始めたとき、私はそれが人工の眼の設計に知らせるとは想像もしませんでした。 しかし、これは学際的な努力の力です。「すぐに使える」と考えると、意外ではあるが潜在的に革命的なアイデアにつながります。

著者について

Materials Science Instituteのディレクター、物理学の教授であるRichard Taylorは、 オレゴン大学

この記事は、最初に公開された 会話。 読む 原著.

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