Új kutatások szerint a méhek hozzáadhatnak és kivonhatnak Meg tudnánk számolni az összes méhsejt -sejtet, kérem? a www.shutterstock.com webhelyről

Az alázatos méh szimbólumokat használhat alapvető matematikai feladatok elvégzésére, beleértve az összeadást és a kivonást - mutatja a kutatás új folyóirata Tudomány előlegek.

A méheknek miniatűr agyuk van - de megtanulhatják az alapvető számtanokat.

{youtube}kCucnmIULGU{/youtube}

Annak ellenére, hogy agya kevesebb mint egymillió idegsejtet tartalmaz, a mézelő méh nemrégiben bebizonyította, hogy képes bonyolult problémák kezelésére - például a nulla fogalmának megértése.

A méhek nagy értékű modell az idegtudományokkal kapcsolatos kérdések feltárására. Legutóbbi tanulmányunkban úgy döntöttünk, hogy kipróbáljuk, megtanulnak -e olyan egyszerű számtani műveleteket végrehajtani, mint az összeadás és a kivonás.


belső feliratkozási grafika


Összeadási és kivonási műveletek

Gyermekként megtanuljuk, hogy a plusz szimbólum (+) azt jelenti, hogy két vagy több mennyiséget kell hozzáadnunk, míg a mínusz szimbólum (-) azt jelenti, hogy ki kell vonni egymástól a mennyiségeket.

E problémák megoldásához hosszú távú és rövid távú memóriára is szükségünk van. Működő (rövid távú) memóriát használunk a számértékek kezelésére a művelet végrehajtása közben, és a hozzáadás vagy kivonás szabályait a hosszú távú memóriában tároljuk.

Bár az aritmetika, például összeadás és kivonás képessége nem egyszerű, létfontosságú az emberi társadalmakban. Az egyiptomiak és a babiloniak mutassa be a számtan használatának bizonyítékát i. e. 2000 körül, ami hasznos lett volna - például - az élőállomány számbavétele és az új számok kiszámítása a szarvasmarha eladásakor.

Ez a jelenet egy szarvasmarha -számot ábrázol (Lepsius egyiptológus másolta). A középső regiszterben bal oldalon 835 szarvasmarhát látunk, közvetlenül mögöttük mintegy 220 állat, jobb oldalon 2,235 kecske. Az alsó regiszterben bal oldalon 760 szamarat, jobb oldalon 974 kecskét látunk. Wikimedia commons, CC BY

De szükség van -e az aritmetikai gondolkodás fejlődéséhez nagy főemlős agyra, vagy más állatok szembesülnek hasonló problémákkal, amelyek lehetővé teszik számtani műveletek feldolgozását? Ezt a méz segítségével vizsgáltuk.

Hogyan képezzük ki a méheket

A méhek központi helyet takarmányozók - ami azt jelenti, hogy a táplálkozási méhek visszatérnek egy helyre, ha a hely jó táplálékforrást biztosít.

A kísérletek során magas koncentrációjú cukros vizet biztosítunk a méheknek, ezért az egyes méhek (minden nőstény) továbbra is visszatérnek a kísérletbe, hogy a kaptár táplálékát összegyűjtsék.

Beállításunkban, amikor egy méh helyes számot választ (lásd alább), cukorvizet kap. Ha helytelenül választ, keserű ízű kininoldatot kap.

Ezzel a módszerrel megtanítjuk az egyes méheket négy -hét óra alatt megtanulni az összeadás vagy kivonás feladatát. Minden alkalommal, amikor a méh tele lett, visszatért a kaptárba, majd visszatért a kísérlethez, hogy folytassa a tanulást.

Összeadás és kivonás a méhekben

A méheket egyedileg kiképezték egy Y-labirintus alakú készülék meglátogatására.

A méh berepülne az Y-labirintus bejáratába, és egy-öt alakból álló elemeket látna. Az alakzatok (például: négyzet alakúak, de a tényleges kísérletek során számos alakváltozatot alkalmaztak) a két szín egyike lenne. A kék azt jelentette, hogy a méhnek hozzá kell adni egy hozzáadási műveletet (+ 1). Ha az alakzatok sárgák, a méhnek kivonási műveletet kell végrehajtania (- 1).

A plusz vagy mínusz egy feladat esetén az egyik oldal helytelen, a másik pedig a helyes választ tartalmazza. A kísérlet során az ingerek oldalát véletlenszerűen megváltoztatták, hogy a méh ne tanulja meg csak az Y-labirintus egyik oldalát felkeresni.

A kezdeti szám megtekintése után minden méh egy lyukon keresztül repül egy döntési kamrába, ahol választhat, hogy az Y-labirintus bal vagy jobb oldalára repül, attól függően, hogy milyen műveletre volt kiképezve.

Az Y-labirintus készülék méhek képzésére szolgál. Scarlett Howard

A kísérlet elején a méhek véletlenszerűen döntöttek, amíg ki nem tudták találni a probléma megoldásának módját. Végül több mint 100 tanulási kísérlet során a méhek megtanulták, hogy a kék +1, míg a sárga -1 -et jelent. A méhek ezután alkalmazhatják a szabályokat az új számokra.

Az új számmal végzett tesztelés során a méhek 64-72% -ban helyesen adták össze és vonták le az egyik elemet. A méhek teljesítménye a teszteken jelentősen eltér attól, amit elvárnánk, ha a méhek véletlenszerűen választanának, véletlen szintű teljesítménynek (50% helyes/helytelen)

Így az Y-labirintuson belüli „méhiskolánk” lehetővé tette a méhek számára, hogy megtanulják, hogyan kell számolási operátorokkal összeadni vagy kivonni.

Miért bonyolult kérdés ez a méhek számára?

A numerikus műveletek, mint például az összeadás és a kivonás, összetett kérdések, mert megkövetelik a feldolgozás két szintje. Az első szinthez méhre van szükség ahhoz, hogy megértse a numerikus tulajdonságok értékét. A második szint megköveteli a méhektől, hogy mentálisan manipulálja a munkamemória számbeli tulajdonságait.

E két folyamat mellett a méheknek a munkamemóriában is el kellett végezniük az aritmetikai műveleteket - az összeadandó vagy kivonandó „egy” szám vizuálisan nem volt jelen. Inkább a plusz egy vagy mínusz „egy” elképzelése absztrakt fogalom volt, amelyet a méheknek meg kellett oldaniuk a képzés során.

Annak kimutatása, hogy a méh képes kombinálni az egyszerű számtani és szimbolikus tanulást, számos kutatási területet azonosított, amelyekre kiterjeszteni kell, például arra, hogy más állatok összeadhatnak -e és kivonhatnak -e.

Hatások az AI -ra és a neurobiológiára

Nagy az érdeklődés az AI iránt, és az, hogy a számítógépek mennyire képesek az új problémák önálló tanulására.

Új eredményeink azt mutatják, hogy a miniatűr agy segítségével lehetséges szimbolikus számtani operátorok megtanulása összeadás és kivonás céljából. Ez azt sugallja, hogy új módszerek lehetnek a hosszú távú szabályok és a munkamemória kölcsönhatásának beépítésére a tervekbe, hogy javítsák az új problémák gyors AI-tanulását.

Ezenkívül megállapításaink azt mutatják, hogy a matematikai szimbólumok nyelvének megértése az operátorokkal valószínűleg sok agy számára elérhető, és segít megmagyarázni, hogy hány emberi kultúra fejlesztette ki önállóan a számolási készségeket.

A szerzőről

Scarlett Howard, PhD jelölt, RMIT Egyetem; Adrian Dyer, egyetemi docens, RMIT Egyetemés Jair Garcia, tudományos munkatárs, RMIT Egyetem

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek

at InnerSelf Market és Amazon