Nghiên cứu mới cho thấy ong có thể cộng và trừ

Nghiên cứu mới cho thấy ong có thể cộng và trừ Chúng tôi có thể có một số lượng của tất cả các tế bào tổ ong xin vui lòng? từ www.shutterstock.com

Ong mật khiêm tốn có thể sử dụng các biểu tượng để thực hiện các phép toán cơ bản bao gồm cộng và trừ, cho thấy nghiên cứu mới được công bố ngày hôm nay trên tạp chí Những tiến bộ khoa học.

Bee có bộ não thu nhỏ - nhưng chúng có thể học số học cơ bản.

Mặc dù có bộ não chứa ít hơn một triệu tế bào thần kinh, ong mật gần đây đã cho thấy nó có thể xử lý các vấn đề phức tạp - như hiểu khái niệm về số không.

Honeybees là một mô hình có giá trị cao để khám phá các câu hỏi về khoa học thần kinh. Trong nghiên cứu mới nhất của chúng tôi, chúng tôi đã quyết định kiểm tra xem họ có thể học cách thực hiện các thao tác số học đơn giản như cộng và trừ hay không.

Phép toán cộng và trừ

Khi còn nhỏ, chúng ta biết rằng ký hiệu cộng (+) có nghĩa là chúng ta phải cộng hai hoặc nhiều số lượng, trong khi ký hiệu trừ (-) có nghĩa là chúng ta phải trừ các đại lượng với nhau.

Để giải quyết những vấn đề này, chúng ta cần cả bộ nhớ dài hạn và bộ nhớ ngắn hạn. Chúng tôi sử dụng bộ nhớ làm việc (ngắn hạn) để quản lý các giá trị số trong khi thực hiện thao tác và chúng tôi lưu trữ các quy tắc để thêm hoặc trừ trong bộ nhớ dài hạn.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Mặc dù khả năng thực hiện số học như cộng và trừ không đơn giản, nhưng nó rất quan trọng trong xã hội loài người. Người Ai Cập và Babylon cho thấy bằng chứng về việc sử dụng số học xung quanh 2000BCE, điều này sẽ hữu ích - ví dụ - để đếm số lượng sống và tính toán số lượng mới khi gia súc được bán hết.

Cảnh này mô tả một số lượng gia súc (được sao chép bởi nhà Ai Cập học Lepsius). Trong sổ đăng ký ở giữa, chúng ta thấy gia súc có sừng 835 ở bên trái, ngay phía sau chúng là một số động vật 220 và trên những con dê 2,235 bên phải. Trong sổ đăng ký phía dưới, chúng ta thấy những con lừa 760 ở bên trái và những con dê 974 ở bên phải. Wikimedia commons, CC BY

Nhưng liệu sự phát triển của tư duy số học đòi hỏi một bộ não linh trưởng lớn, hay các động vật khác phải đối mặt với các vấn đề tương tự cho phép chúng xử lý các hoạt động số học? Chúng tôi đã khám phá điều này bằng cách sử dụng ong mật.

Cách huấn luyện ong

Ong mật là nơi săn mồi trung tâm - có nghĩa là một con ong thợ sẽ quay trở lại một nơi nếu địa điểm đó cung cấp một nguồn thực phẩm tốt.

Chúng tôi cung cấp cho ong một nồng độ nước đường cao trong các thí nghiệm, vì vậy những con ong riêng lẻ (tất cả con cái) tiếp tục quay trở lại thí nghiệm để thu thập dinh dưỡng cho tổ ong.

Trong thiết lập của chúng tôi, khi một con ong chọn một số chính xác (xem bên dưới), cô ấy nhận được phần thưởng là nước đường. Nếu cô ấy lựa chọn không chính xác, cô ấy sẽ nhận được một dung dịch quinine có vị đắng.

Chúng tôi sử dụng phương pháp này để dạy những con ong riêng lẻ học nhiệm vụ cộng hoặc trừ trong bốn đến bảy giờ. Mỗi lần con ong trở nên đầy đủ, cô lại trở về tổ ong, rồi quay lại thí nghiệm để tiếp tục học hỏi.

Phép cộng và phép trừ trong ong

Honeybees được đào tạo riêng để đến thăm một thiết bị hình chữ Y.

Con ong sẽ bay vào lối vào của Mê cung Y và xem một loạt các yếu tố bao gồm từ một đến năm hình dạng. Các hình dạng (ví dụ: hình vuông, nhưng nhiều tùy chọn hình dạng được sử dụng trong các thử nghiệm thực tế) sẽ là một trong hai màu. Màu xanh có nghĩa là con ong phải thực hiện một thao tác bổ sung (+ 1). Nếu các hình dạng có màu vàng, con ong sẽ phải thực hiện thao tác trừ (- 1).

Đối với nhiệm vụ cộng hoặc trừ một, một bên sẽ chứa câu trả lời sai và bên còn lại sẽ chứa câu trả lời đúng. Mặt của các kích thích được thay đổi ngẫu nhiên trong suốt thí nghiệm, do đó, con ong sẽ không học cách chỉ đến thăm một phía của mê cung Y.

Sau khi xem số ban đầu, mỗi con ong sẽ bay qua một lỗ vào buồng quyết định, nơi nó có thể chọn bay sang bên trái hoặc bên phải của mê cung Y tùy thuộc vào hoạt động mà cô đã được huấn luyện.

Bộ máy Y-mê cung được sử dụng để huấn luyện ong mật. Scarlett Howard

Khi bắt đầu thí nghiệm, những con ong đã lựa chọn ngẫu nhiên cho đến khi chúng có thể tìm ra cách giải quyết vấn đề. Cuối cùng, qua các thử nghiệm học tập 100, những con ong đã học được rằng màu xanh có nghĩa là + 1 trong khi màu vàng có nghĩa là -1. Những con ong sau đó có thể áp dụng các quy tắc cho số mới.

Trong quá trình thử nghiệm với một số mới, những con ong đã đúng và cộng một phần tử 64-72% thời gian. Hiệu suất của ong trong các bài kiểm tra khác biệt đáng kể so với những gì chúng ta mong đợi nếu những con ong chọn ngẫu nhiên, được gọi là hiệu suất mức cơ hội (50% đúng / không chính xác)

Do đó, trường ong ong của chúng tôi, trong phạm vi Y-mê cung cho phép những con ong học cách sử dụng các toán tử số học để cộng hoặc trừ.

Tại sao đây là một câu hỏi phức tạp cho những con ong?

Các phép toán số như cộng và trừ là những câu hỏi phức tạp vì chúng đòi hỏi hai cấp độ xử lý. Cấp độ đầu tiên yêu cầu một con ong hiểu được giá trị của các thuộc tính số. Cấp độ thứ hai yêu cầu con ong điều khiển tinh thần các thuộc tính số trong bộ nhớ làm việc.

Ngoài hai quá trình này, những con ong cũng phải thực hiện các phép toán số học trong bộ nhớ làm việc - số lượng một trong những điều được thêm hoặc trừ không được hiển thị một cách trực quan. Thay vào đó, ý tưởng cộng một hoặc trừ trừ một người là một khái niệm trừu tượng mà những con ong phải giải quyết trong quá trình đào tạo.

Cho thấy một con ong có thể kết hợp việc học số học và biểu tượng đơn giản đã xác định nhiều lĩnh vực nghiên cứu để mở rộng, chẳng hạn như liệu các động vật khác có thể cộng và trừ hay không.

Ý nghĩa đối với AI và sinh học thần kinh

Có rất nhiều hứng thú với AI, và máy tính có thể cho phép tự học các vấn đề mới lạ như thế nào.

Phát hiện mới của chúng tôi cho thấy rằng việc học các toán tử số học tượng trưng để cho phép cộng và trừ là có thể với một bộ não thu nhỏ. Điều này cho thấy có thể có những cách mới để kết hợp các tương tác của cả quy tắc dài hạn và bộ nhớ làm việc vào các thiết kế để cải thiện việc học hỏi nhanh chóng các vấn đề mới của AI.

Ngoài ra, kết quả của chúng tôi cho thấy rằng sự hiểu biết về các biểu tượng toán học như một ngôn ngữ với các nhà khai thác là điều mà nhiều bộ não có thể đạt được, và giúp giải thích có bao nhiêu nền văn hóa của con người phát triển các kỹ năng số một cách độc lập.

Giới thiệu về Tác giả

Scarlett Howard, ứng cử viên tiến sĩ, Đại học RMIT; Adrian Dyer, Phó giáo sư, Đại học RMITvà Jair Garcia, đồng nghiệp nghiên cứu, Đại học RMIT

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = honey ong; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

TỪ BÀI VIẾT

Ngày phán xét đã đến với GOP
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Đảng Cộng hòa không còn là đảng chính trị thân Mỹ. Đây là một đảng giả chính trị bất hợp pháp đầy rẫy những kẻ cực đoan và phản động mà mục tiêu đã nêu là gây rối, gây mất ổn định và đánh bại
Tại sao Donald Trump có thể trở thành kẻ thua cuộc lớn nhất trong lịch sử
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Cập nhật ngày 2 tháng 20020 năm 2 - Toàn bộ đại dịch coronavirus này đang tiêu tốn cả gia tài, có thể là 3 hoặc 4 hoặc XNUMX vận may, tất cả đều có kích thước không xác định. Ồ vâng, và, hàng trăm ngàn, có thể một triệu người sẽ chết
Mắt xanh vs Mắt nâu: Cách phân biệt chủng tộc
by Marie T. Russell, Nội tâm
Trong tập Oprah Show năm 1992 này, nhà hoạt động và nhà giáo dục chống phân biệt chủng tộc từng đoạt giải thưởng Jane Elliott đã dạy cho khán giả một bài học khó khăn về phân biệt chủng tộc bằng cách chứng minh sự dễ dàng trong việc học định kiến.
Một sự thay đổi sẽ đến ...
by Marie T. Russell, Nội tâm
(30 tháng 2020 năm XNUMX) Khi tôi xem tin tức về các sự kiện ở Philadephia và các thành phố khác trong nước, trái tim tôi đau nhói vì những gì đang diễn ra. Tôi biết rằng đây là một phần của sự thay đổi lớn hơn đang diễn ra
Một bài hát có thể nâng đỡ trái tim và tâm hồn
by Marie T. Russell, Nội tâm
Tôi có một số cách mà tôi sử dụng để xóa bóng tối khỏi tâm trí khi tôi thấy nó đã len lỏi vào. Một là làm vườn, hoặc dành thời gian trong tự nhiên. Cái khác là im lặng. Một cách khác là đọc. Và một trong những đó