https://frosthead.com

Mesilased võivad aru saada nullist - kontseptsioonist, mis viis inimestelt aastatuhandeid aru

Matemaatilise kontseptsioonina on nullide idee inimühiskonnas suhteliselt uus ja vaieldamatult revolutsiooniline. Inimestel on lubatud arendada algebra, kalkulatsiooni ja Descartes'i koordinaate; küsimused selle omaduste kohta õhutavad endiselt matemaatilist arutelu. Nii et võib tunduda ebatõenäoline, et mesilased - keerulised ja kogukonnapõhised putukad, kuid putukad sellele vaatamata - näivad olevat omandanud omaenda olemuse numbrilise kontseptsiooni.

Vaatamata oma seesamiseemne suurusele ajudele, on mesilased tõestanud end putukate maailmas. Teadlane leidis, et nad oskavad loendada kuni umbes nelja, eristada abstraktseid mustreid ja suhelda teiste mesilastega. Nüüd on Austraalia teadlased leidnud, mis võib olla nende kõige muljetavaldavam kognitiivne võime: nulltöötlus või võime kontseptualiseerida miski kui arvväärtus, mida saab võrrelda käegakatsutavate suurustega nagu üks ja kaks.

Ehkki pealtnäha intuitiivne, on nullist aru saamise võime liikide lõikes üsna haruldane - selgrootute jaoks ennekuulmatu. Pressiteates nimetasid 8. juuni ajakirjas Science ilmunud artikli autorid selle võimega liike „eliitklubiks”, mis koosneb liikidest, mida peame üldiselt üsna intelligentseteks, sealhulgas primaadid, delfiinid ja papagoid. Isegi inimesed pole selles klubis alati olnud: nullmõiste tekkis Indias esmakordselt umbes 458. aastal pKr ja sisenes läände alles 1200. aastal, kui itaalia matemaatik Fibonacci tõi selle ja hulga muid araabia numbreid endaga kaasa.

Austraalia Claytoni Monashi ülikooli RMIT Melbourne'is ja Prantsusmaal asuvas Toulouse ülikoolis tegutsesid loomade tunnetusteadlastel aga aimdus, et mesilased võivad olla lihtsalt üks väheseid liike, kes kontseptsioonist aru saab. Vaatamata tõsiasjale, et neil on ajus vähem kui miljon neuronit - inimese ajus võrreldes 86 000 miljoniga - tunnistas meeskond nende kognitiivset potentsiaali.

"Minu labor hakkas koguma tõendeid selle kohta, et mesilased võiksid teha mõnda keerukamat kognitiivset ülesannet, näiteks kasutada tööriistu, mängida jalgpalli - palli saamiseks palli manipuleerida - ja õppida inimeste nägudesse kodeerima, " räägib Adrian Dyer. Melbourne'i RMIT ülikooli järeldoktor ja uuringu kaasautor. "Me olime teadlikud, et see loommudel oli väga võimeline õppima keerulisi asju ... oli õige aeg katse vormistada, et näha, kas mesilaste aju suudab nulli mõistet töödelda."

Selle hüpoteesi kontrollimiseks õpetas meeskond mesilastele kõigepealt mõisteid „suurem kui“ ja „väiksem kui“, mida varasemate uuringute kohaselt mesilased suudaksid teha. Teadlased arvasid, et kui mesilased suudavad edukalt näidata, et nad mõistavad, et null on väiksem kui erinevad positiivsed arvud, näitab see putukate arusaamist nulli arvväärtusest.

Selleks meelitasid nad esmalt kaks rühma 10 mesilast, igaüks seina äärde, kus kuvati kaks valget paneeli, mis sisaldasid erineval arvul mustkujusid. Nad otsustasid õpetada pooled mesilased „vähem kui“ ja teine ​​pool „suuremad kui“, kasutades toiduraha, et koolitada mesilasi lendama vastavalt väiksema või enama kujuga paneeli poole. Kui võrrelda kahte valget paneeli positiivse arvu kujuga kummaski, siis õppisid mesilased kiiresti õige poole lendama.

Tõeline väljakutse saabus aga siis, kui ühel paneelil polnud üldse kujundeid. Mitmes katses karjatasid “vähem kui” mesilased tühja paneeli külge ja “suuremad” mesilased kujuga paneelidesse. Vaatamata uuringu väikesele valimi suurusele uskusid teadlased, et mesilastel ei ole töötlemisvõimet.

Mesilaste edu töötlemisel nulliga oli palju parem, kui tühja paneeli võrreldi paljude kujuga paneelidega - ütleme, neli või viis - kui siis, kui seda võrreldi paneeliga, milles oli vähem. Teisisõnu, mida kaugemale võrdlusnumber nullist jõudis, seda paremini oskasid mesilased kindlaks teha, millisel paneelil oli vähem kuju. Huvitav on see, et see on kooskõlas tulemustega, mille teadlased on leidnud sarnase eksperimentaalse disainilahenduse kasutamisel inimlapsed, väidab Dyer. Ta ütleb, et see sarnasus mesilaste ja inimeste nulltöötlusvõime arendamisel viitab sellele, et mesilased ja inimesed mõistavad nulli tõenäoliselt sarnastel viisidel.

Teised mesilaste tunnetuseksperdid kahtlevad aga, kas see katse tõestab mesilaste arusaama nullist. Londoni Kuninganna Mary ülikooli ülikooli teadur Clint Perry, kes on veetnud suurema osa oma karjäärist mesilaste tunnetust õppides, väidab, et mesilaste käitumisele võib olla ka muid seletusi, mis panevad teda “veenduma”, et mesilased tõepoolest mõistavad nullmõiste.

"Tulemuste ebameeldivam seletus on see, kui mesilased kasutasid ülesande lahendamiseks" preemia ajalugu "- see tähendab, kui sageli iga stiimuli tüüpi premeeriti, " räägib Perry. Võimalik, et näiteks „vähem kui” mesilased õppisid tõepoolest lihtsalt seda, et tühi paneel teenis neile 100 protsenti ajast tasu, ühe kujuga paneel 80 protsenti ajast jne. Teisisõnu, nad mängisid näidatud paneelidega lihtsalt parimaid koefitsiente, mida nad suutsid, ilma et nad kontseptsioonist tingimata aru saaksid.

"Ma nägin võimalust [mesilaste töötlemine nulliga] - kui oskate loendada ja osata arvulisi väärtusi hinnata, annaks see ellujäämiseks adaptiivse eelise, " ütleb Perry. “Ma ei saa aru, miks [mesilased] ei saanud. Kuid neid katseid tuleks korrata ja tõlgendust kontrollida, et seda saavutada. ”

Dyer on oma meeskonna tulemuste paikapidavuse osas optimistlik. Ta ütleb ka, et see uurimus viitab sellele, et võime nulli mõistetada võiks olla tavalisem, kui me arvame - iidsetel inimestel, nagu ta postuleerib, oli kognitiivselt öeldes tõenäoliselt nulltöötluse potentsiaal.

"Meil olid mõned inimkonna iidsed kultuurid, mis ei näi kunagi olevat kasutanud nulli mõistet ... kuid kui me vaatame loomaliike, näeme, et nende ajud on võimelised seda teavet töötlema, " ütleb Dyer. Nii olid iidsetel tsivilisatsioonidel ajud, mis kindlasti võisid nulli töödelda. See oli lihtsalt midagi selle kohta, kuidas nende kultuur oli üles seatud; neid ei huvitanud numbrijadade mõtlemine nii palju. ”

Üks praktiline tähendus teadusuuringutele on tehisintellekti arendamine; Dyer arvab, et loomade ajude nagu mesilaste töö aju muutmine võiks aidata meil tehismeele võimeid parandada. Kuid esimene samm on selle võime taga olevate ajuprotsesside uurimine.

"Oleme koidikul, kui proovime mõista nulli mõistet ja seda, kuidas meie ajud seda kodeerida võivad, " ütleb ta. „Selle uuringu käigus saadi kvaliteetseid andmeid käitumise kohta ja sellest saate teha järeldusi. Kuid me ei tea täpset mängus olevat närvivõrku - see on edasine töö, mida loodame ära teha. ”

Mesilased võivad aru saada nullist - kontseptsioonist, mis viis inimestelt aastatuhandeid aru