研究显示,蜜蜂能进行简单的数学加减运算_文化_好奇心日报

李雅婷2019-02-08 06:40:00

蜜蜂又比人类想象中更聪明了一点

2018 年 6 月,《纽约时报》报道了蜜蜂能理解“无”这个概念的新闻,并在文中提出问题,“如果蜜蜂能理解‘无’的概念,那意味着什么呢?”

那或许意味着蜜蜂也能做给定数值的加减运算,以及更多。相关研究于 2 月 6 日发表在了《科学进展》(Science Advance)杂志上,这项研究证明,蜜蜂除了理解“无”的概念外,也能作出基本的数学加减运算。研究人员在报告中强调到,“即使是蜜蜂这样的微型大脑也能掌握基本的数学运算”。

这项研究由澳大利亚和法国的科学家合力完成,科学家们表示,解决数学问题需要复杂的脑力活动,这涉及到对数字的认识、规则的运用和短期记忆等复杂的心理管理技能。“如果数学计算不需要庞大的大脑就能完成,那么未来就能由新的方法将规则和记忆的相互作用结果运动到机器设计中,这样 AI 就能更快速的学习并应对新的问题”。

科学家们在研究报告中说明了他们是如何对这些蜜蜂进行训练的,他们为蜜蜂设置了一个 Y 型迷宫,在蜜蜂进入迷宫前,它会看到数量 5 以内的卡片,这些卡片被分为黄色和蓝色两组,黄色代表加法,蓝色代表减法。

蜜蜂进入 Y 型迷宫后则会看到两个不同数量的卡片,它自己要在此时根据颜色代表的运算规则,判断出哪一边是它进入后得到的正确答案。取得正确答案的蜜蜂则会有一种含糖饮料作为奖励,获得错误答案的蜜蜂则会得到一种苦的奎宁水,这对于蜜蜂来说挺难“喝”的。

比如说,蜜蜂在进入迷宫前看到了 3 个黄色卡片,迷宫的左边是 3 个黄色卡片,右边是 2 个黄色卡片,结合黄色所代表的加法运算规则来看,它要飞向右边才能取得正确答案。

图为论文中的 Y 型迷宫说明 来自《科学进展》(Science Advance

研究人员在报告中指明,“训练蜜蜂理解正负符号很难,因为这过于抽象,因此我们才使用颜色,以便它们能更快理解规则”。

这项研究共有 14 只蜜蜂参与了实验,每只将受到 100 次训练,然后随机在两种颜色的不同情况下对蜜蜂进行 10 次测试。一个关键因素是,蜜蜂在进入迷宫前看到的“答案”卡片是有不同形状的,这意味着蜜蜂无法根据训练中的“记忆”选取正确答案。结果显示,蜜蜂答对的正确率都在 64% 到 72% 之间,这并不是一个偶然现象。

人类以外,此前只有鸟类、蜘蛛和类人猿等其他灵长类动物能做到这一点。这一研究表明,自然界中非灵长类动物的数字认知能力比人类曾意识到的要更为广泛。

英国苏塞克斯大学的神经伦理学教授 Paul Graham 向《卫报》表示,自己对这个研究的实验成果持谨慎的怀疑态度,他认为这不能直接表明蜜蜂有数学运算的概念甚至是数字概念。“实际上,你并不知道蜜蜂做了什么,因为你研究的不是它是如何做到的”,他认为这样的结果对于研究蜜蜂的行为来说有些过于简单。

研究人员则强调说,虽然动物们的数学运用能力仍然是“可疑”的,但真正重要的是它们在通过联想解决问题,帮助自己在困难面前持续生存下去,而这对于进化来说是至关重要的。


题图为电影《微观世界》剧照 来自 豆瓣

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