W odkryciu, które poszerza nasze rozumienie zależności między rozmiarem mózgu a jego mocą, naukowcy udowodnili, że pszczoły mogą wykonywać podstawowe działania matematyczne. Opierając się na tezie, że owady miodne mogą zrozumieć koncepcję zero, australijscy i francuscy badacze postanowili sprawdzić, czy pszczoły mogą wykonywać operacje arytmetyczne, takie jak dodawanie i odejmowanie.

Matematyka dla pszczoły

Rozwiązywanie problemów matematycznych wymaga wyrafinowanego poziomu poznania, obejmującego kompleksowe mentalne zarządzanie liczbami, długoterminowe zasady i krótkoterminową pamięć roboczą. Informacja, że nawet miniaturowy mózg pszczoły miodnej może zrozumieć podstawowe operacje arytmetyczne, ma wpływ na przyszły rozwój sztucznej inteligencji, szczególnie w zakresie poprawy szybkiego uczenia się.

infoplanet lifestyle pszczoly i matematyka liczenie

Prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu RMIT w Melbourne w Australii nowe badania wykazały, że pszczoły można nauczyć rozpoznawać kolory, a te informacje owady mogą wykorzystywać do liczenia. To zadziwiające, ponieważ operacje numeryczne, takie jak dodawanie i odejmowanie, są złożone, ponieważ wymagają dwóch poziomów przetwarzania.

– Musisz umieć trzymać się reguł dodawania i odejmowania w pamięci długotrwałej podczas mentalnego manipulowania zbiorem danych liczb w pamięci krótkotrwałej. Ponadto pszczoły wykorzystywały swoje krótkotrwałe wspomnienia do rozwiązywania problemów arytmetycznych, ponieważ nauczyły się rozpoznawać plus lub minus jako abstrakcyjne pojęcia, zamiast otrzymywać pomoce wizualne – wyjaśnia profesor RMIT Adrian Dyer.

Jak twierdzą badacze, odkrycia sugerują, że zaawansowane poznanie liczbowe w przypadku zwierząt innych niż ludzie może występować o wiele szerzej niż wcześniej podejrzewano. Jeśli matematyka nie wymaga dużego zaangażowania mózgu, mogą pojawić się nowe sposoby włączenia interakcji zarówno długoterminowych reguł, jak i pamięci roboczej do projektów, aby poprawić szybką naukę sztucznej inteligencji nowych problemów.

Szkoła dla pszczół

Teza, że zwierzęta wiedzą lub mogą uczyć się skomplikowanych działań liczbowych, wciąż budzi dyskusje. Wiele gatunków jest w stanie zrozumieć różnicę między ilościami i wykorzystać je do zdobywania jedzenia, podejmowania decyzji i rozwiązywania problemów, jednak poznawanie numeryczne, takie jak liczba i operacje arytmetyczne, wymaga bardziej wyrafinowanego poziomu przetwarzania. Poprzednie badania wykazały, że niektóre naczelne, ptaki, niemowlęta, a nawet pająki mogą dodawać lub odejmować. Nowe odkrycie, opublikowane w Science Advances, do tej listy dopisuje pszczoły.

infoplanet lifestyle pszczoly i matematyka szkoła

Eksperyment przeprowadzony przez badacza PhD Scarlett Howard w Bio Inspired Digital Sensing-Lab (BIDS-Lab) w RMIT polegał na przeszkoleniu pojedynczych pszczół miodnych do odwiedzenia labiryntu w kształcie litery Y. Gdy pszczoły dokonały prawidłowego wyboru w labiryncie, otrzymywały nagrodę w postaci wody z cukrem, zaś przy podążaniu nieprawidłową drogą – roztwór chininy o gorzkim smaku.

Pszczoły miodne wracały do miejsca, w którym lokalizacja zapewniała dobre źródło pożywienia, więc wpuszczano je do eksperymentalnej konfiguracji wielokrotnie, aby mogły zebrać pożywienie i kontynuować naukę. Gdy owady wchodził do labiryntu, czekał na niego zestaw elementów w kształcie od 1 do 5. Kształty były niebieskie, jeśli pszczoła musiała je do siebie dodać, lub żółte, gdy potrzebne było odejmowanie. 

Po zobaczeniu początkowej cyfry owad przelatywał przez otwór do komory decyzyjnej, gdzie mógł wybrać lot na lewą lub prawą stronę labiryntu. Jedna strona oznaczała wybór nieprawidłowego rozwiązania problemu, a druga – poprawne. Dodatkowo prawidłowa odpowiedź byłą zmieniana losowo podczas całego eksperymentu, aby uniknąć prawdopodobieństwa, że pszczoły uczyły się odwiedzać tylko jedną stronę labiryntu.

Na początku eksperymentu pszczoły dokonywały losowych wyborów, dopóki nie zdołały ustalić, jak rozwiązać problem. Ostatecznie potrzeba było ponad 100 prób trwających od 4 do 7 godzin każda, by pszczoły pojęły wzajemne zależności konfiguracji, kształtów i kolorów. Jak zapewnia Scarlett Howard, odkrycia pokazują, że kompleksowe rozumienie symboli matematycznych jest czymś, co prawdopodobnie może osiągnąć wiele mózgów, i pomaga wyjaśnić, w jaki sposób różne ludzkie kultury niezależnie opracowało umiejętności liczenia.

Źródło: Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.aav0961

kup artykuly platne