Основываясь на своем открытии, что пчелы могут понимать концепцию нуля, австралийские и французские исследователи решили проверить, могут ли пчелы выполнять арифметические операции, такие как сложение и вычитание.
Решение математических задач требует сложного уровня познания, включая сложное умственное управление числами, долгосрочными правилами и краткосрочной рабочей памятью.
Открытие того, что даже миниатюрный мозг пчелы может улавливать основные математические операции, имеет значение для будущего развития искусственного интеллекта, особенно для улучшения быстрого обучения.
Новое исследование, проведенное под руководством исследователей из Университета RMIT в Мельбурне, Австралия, показало, что пчел можно научить распознавать цвета как символические представления для сложения и вычитания, и что они могут использовать эту информацию для решения арифметических задач.
Доцент RMIT Адриан Дайер сказал, что числовые операции, такие как сложение и вычитание, сложны, потому что они требуют двух уровней обработки.
«Вы должны уметь придерживаться правил сложения и вычитания в своей долговременной памяти, мысленно манипулируя набором заданных чисел в своей краткосрочной памяти», – сказал Дайер.
«Вдобавок к этому наши пчелы также использовали свою кратковременную память для решения арифметических задач, поскольку они научились распознавать плюс или минус как абстрактные понятия, вместо того, чтобы получать наглядные пособия.
"Наши результаты показывают, что продвинутое числовое познание может быть обнаружено гораздо шире в природе среди нечеловеческих животных, чем предполагалось ранее.
«Если математика не требует массивного мозга, у нас также могут быть новые способы включить взаимодействие как долгосрочных правил, так и рабочей памяти в проекты, чтобы улучшить быстрое обучение ИИ новым задачам."
Ведутся серьезные споры о том, знают ли животные навыки сложных чисел или могут ли они их освоить.
Многие виды могут понимать разницу между количествами и использовать это для кормления, принятия решений и решения проблем.
Но численное познание, такое как точное число и арифметические операции, требует более сложного уровня обработки.
Предыдущие исследования показали, что некоторые приматы, птицы, детеныши и даже пауки могут складывать и / или вычитать. Новое исследование, опубликованное в Science Advances, добавляет пчел в этот список.
Школа пчел?
Как дрессировали пчел
Эксперимент, проведенный доктором наук Скарлетт Ховард в Bio Inspired Digital Sensing-Lab (BIDS-Lab) в RMIT, включал обучение отдельных медоносных пчел посещению Y-образного лабиринта.
В награду пчелы получали сахарную воду, когда они сделали правильный выбор в лабиринте, и получали горький на вкус раствор хинина, если выбор был неправильным.
Медоносные пчелы вернутся в место, если оно является хорошим источником пищи, поэтому пчелы неоднократно возвращались в экспериментальную установку, чтобы собрать пищу и продолжить обучение.
Когда пчела влетала во вход в лабиринт, они видели набор элементов от 1 до 5 форм.
Формы были либо синими, что означало, что пчела должна добавить, либо желтыми, что означало, что пчела должна вычитать.
После просмотра начального числа пчела летит через отверстие в камеру принятия решений, где она может выбрать полет влево или вправо от лабиринта.
У одной стороны было неправильное решение проблемы, а у другой было правильное решение плюс или минус один. Правильный ответ менялся случайным образом на протяжении всего эксперимента, чтобы пчелы не учились посещать только одну сторону лабиринта.
В начале эксперимента пчелы делали случайный выбор, пока не смогли решить, как решить проблему.
В конце концов, в ходе более 100 обучающих экспериментов, которые длились от 4 до 7 часов, пчелы узнали, что синий означает +1, а желтый означает -1. Затем пчелы могут применить правила к новым числам.
Скарлетт Ховард сказала, что способность выполнять базовые математические вычисления имела жизненно важное значение для расцвета человеческих обществ исторически, и есть свидетельства того, что египтяне и вавилоняне использовали арифметику примерно в 2000 году до нашей эры.
«В наши дни мы в детстве узнаем, что знак плюса означает, что вам нужно добавить две или более величины, а знак минус означает вычитание», – сказала она.
"Наши результаты показывают, что сложное понимание математических символов как языка – это то, чего, вероятно, могут достичь многие мозги, и помогает объяснить, сколько человеческих культур независимо друг от друга развили навыки счета."