華僑報 (2019/03/15)

副 刊 | ​(科學新知)蜜蜂也能做算術 托拉

 不要小看蜜蜂!澳大利亞和法國研究人員合作的一項新研究發現,蜜蜂不僅是勤勞的象徵,還可以做基本的加減法。這項發現擴展了人們對大腦大小和智力之間關係的理解,對人工智能的未來發展尤其在提高快速學習能力方面具有啟示意義。

 很多動物可以理解數量的多少,但是做加減法需要更高級的大腦認知能力。參與研究的澳大利亞皇家墨爾本理工大學副教授阿德里安·戴爾解釋說,做加減運算至少需要兩個層次的認知能力。「首先要用長期記憶來記住加減法規則,同時還要用短期記憶對給定數字進行處理」。

 實驗中,研究人員訓練蜜蜂將顏色與加減的含義聯繫起來。在一個「Y」形迷宮入口處,研究人員向蜜蜂展示一組圖形,數量在五個以內,顏色全部是藍色或黃色,藍色代表「加一」,而黃色代表「減一」。然後讓蜜蜂飛進迷宮內的「決策屋」,「決策屋」左右兩個分叉通道裡也各有一組圖形,其顏色與入口處相同,但圖形數量多一個或少一個。

 訓練的目的是為了讓蜜蜂理解藍色或黃色的含義。比如,如果蜜蜂在入口處看到藍色圖形,就選擇圖形數量多一個的分叉通道,這就意味著蜜蜂理解藍色代表「加一」。如果做對算術題,蜜蜂會得到糖水獎勵,而做錯會嚐到苦澀的奎寧溶液。開始時蜜蜂總是隨機選擇,但是完成一百次訓練後,它們選對的正確率可以達到百分之六十三至百分之七十二,遠好於隨機猜測的結果。

 「我們的發現意味著,高級數字認知能力可能比此前認為的更廣泛存在於人類以外的動物中。」戴爾說。

 相關論文已發表在美國《科學進展》雜誌上。研究人員認為,既然蜜蜂的微型大腦都能做加減運算,那麼這預示未來可以通過更有效的方式將長期記憶與短期記憶結合到一起,運用到人工智能設計中,使其更快速地學習並解決問題。◇