زنبورها می‌توانند نمادها را به اعداد پیوند دهند

زنبور عسل روی شانه عسل (تصویر آرشیوی)
اعتبار: © فیزیکدان / Adobe Stock
 

ما یاد گرفته ایم که زنبورها می توانند صفر را درک کنند و عملیات ریاضی پایه را انجام دهند، و اکنون مطالعه‌ای جدید نشان می دهد که مغز حشره‌ای ریزِ آنها ممکن است قادر به ارتباط دادن علائم به اعداد باشد.
 
محققان، زنبور عسل را تربیت کرده اند تا یک کاراکتر را به یک کمیت مشخص تطبیق دهد، و از این راه آشکار کرده اند که آنها قادر به یادگیری این مطلب هستند که یک نماد از یک مقدار عددی نمایندگی می کند.
 
این یافته ای است که پرتو جدیدی را در مورد این که چگونه توانایی های عددی ممکن است در طی هزاران سال تکامل یافته باشد می تاباند و حتی امکانات جدیدی برای ارتباط بین انسان ها و گونه های دیگر باز می کند.
 
این کشف، از همان تیم استرالیایی و فرانسوی که دریافتند زنبورها مفهوم صفر را درک می کنند و می توانند محاسبات ساده را انجام دهند، همچنین به رویکردهای جدیدی برای محاسبات الهام گرفته از زیست شناسی اشاره دارد که می توانند رویکرد بسیار کارآمد مغز را برای پردازش تکرار کنند.
 
این مطالعه‌ی هدایت شده توسط دانشگاه RMIT، در شرح مذاکرات انجمن سلطنتی B منتشر شده است.
 
پروفسورِ وابسته، آدریان دایر، گفت در حالی که انسانها تنها گونه‌ای بودند که سیستم هایی را برای نشان دادن اعداد توسعه داده بودند، مثل ارقام عربی که هر روز استفاده می کنیم، تحقیق نشان می دهد که این مفهوم را می توان با مغز های بسیار کوچکتر از مال ما نیز درک کرد.
 
دایر گفت: "گرچه در کودکی به هنگام یادگیری اعداد درستی آن را قبول کرده ایم، اما قادر شدن به تشخیص این که «4» از چه مفهومی نمایندگی می کند واقعاً نیازمند سطح پیچیده ای از توانایی شناختی است."
 
"مطالعات نشان داده اند که نخستی ها و پرندگان نیز می توانند یاد بگیرند که نمادها را با اعداد پیوند دهند، اما این اولین بار است که ما این را در حشرات دیده ایم."
 
"ما انسانها در مغزمان بیش از 86 میلیارد نورون داریم، و زنبورها کمتر از یک میلیون دارند، و ما با بیش از 600 میلیون سال تکامل از هم جدا شده ایم."
 
"اما اگر زنبورها ظرفیت یادگیری چیزی به پیچیدگی یک زبان نمادی ساخته‌ی انسان را دارند، این مسیرهای جدید هیجان انگیزی را برای ارتباطات آینده در میان گونه ها می گشاید."
 

همان طور که مطالعات نشان داده اند، تعدادی از حیوانات غیر انسانی، از جمله کبوترها، طوطی ها، شامپانزه ها و میمون ها، قادر به یادگیری این بوده اند که نمادها می توانند از اعداد نمایندگی کنند.
 
برخی از شاهکارهای آنها چشمگیر بوده اند - شامپانزه ها اعداد عربی را آموزش دیده و قادر بوده اند آنها را به درستی مرتب کنند، در حالی که یک طوطی خاکستری آفریقایی به نام الکس قادر به یادگیری نام اعداد بود و می توانست کمیت ها را جمع ببندد.
 
این مطالعه جدید برای اولین بار نشان می دهد که این ظرفیت شناختی پیچیده به مهره داران محدود نمی شود. آزمایش زنبور عسل توسط دکتر اسکارلت هوارد هدایت شد.
 
در یک شبکه مارپیچ Y شکل، زنبورهای منفرد تربیت شدند تا یک کاراکتر را با یک تعداد از عناصر به درستی مطابقت دهند.
 
سپس آنها تست شدند بر اینکه آیا می توانند دانش جدید خود را برای مطابقت کاراکتر با عناصر متنوعی با همان کمیت به کار برند (به همان شیوه ای که «2» می تواند دو موز، دو درخت یا دو کلاه باشد).
 
یک گروه دوم در رویکردی مخالف تربیت شدند: تطبیق دادن یک تعداد از عناصر با یک کاراکتر.
 
در حالی که هر دو گروه توانستند تربیت ویژه خود را بگیرند، گروه های مختلف قادر به معکوس کردن تداعی معانی و تدبیر اینکه وقتی با روش مخالف (کاراکتر به عدد یا عدد به کارکتر) تست شوند چه کنند نبودند.
 
هوارد گفت: "این نشان می دهد که پردازش عدد و درک نمادها در مناطق مختلفی در مغز زنبورها اتفاق می افتد، شبیه به طریقی که پردازش های جداگانه در مغز انسان رخ می دهد."
 
"نتایج ما نشان می دهد که زنبورهای عسل در همان سطح حیواناتی نیستند که قادر بوده اند نمادها را به عنوان اعداد یاد بگیرند و وظایف پیچیده را انجام دهند."
 
"اما نتایج، دلالت هایی دارد بر آنچه ما در مورد یادگیری، معکوس کردن وظایف، و این که چگونه مغز ارتباطات و پیوستگی هایی بین مفاهیم ایجاد می کند، می دانیم."
 
"کشف این که چگونه مهارت های عددی پیچیده را می توان با مغزهای مینیاتوری درک کرد، به ما کمک خواهد کرد که چگونه تفکر ریاضی و فرهنگی در انسان و احتمالا سایر حیوانات تکامل یافته است."
 
دایر گفت: مطالعه مغزهای حشرات، فرصت هایی جذاب برای طراحی آینده سیستم های محاسباتی بسیار کارآمد را ارائه می دهد.
 
او گفت: "هنگامی که ما به دنبال راه حل هایی برای مشکلات پیچیده هستیم، اغلب درمی یابیم که طبیعت قبلاً این کار را خیلی برازنده تر و کارآمد تر انجام داده است."
 
"درک این که چگونه مغزهای ریز زنبور اطلاعات را مدیریت می کند، راه هایی را برای راه حل های الهام گرفته از زیست شناسی باز می کند که از کسری از توان سیستم های پردازش معمولی استفاده می کنند."
 
این روشن است که زنبورها می توانند عملیات اولیه حساب را انجام دهند. پردازش عدد و درک نمادها در مناطق مختلفی در مغز زنبورها اتفاق می افتد، شبیه به طریقی که پردازش های جداگانه در مغز انسان رخ می دهد. مطالعه ای جدید نشان می دهد زنبورها می توانند آموزش ببینند که رنگ ها را به عنوان ارائه هایی نمادی برای انجام عمل های جمع و تفریق تشخیص دهند و از این اطلاعات برای حل مسائل حسابی استفاده کنند. معلوم شدن این مطلب که حتی مغز مینیاتوری یک زنبور عسل می تواند عملیات ریاضی پایه را درک کند، دلالت هایی برای توسعه آینده‌ی هوش مصنوعی دارد.
 
منبع: دانشگاه RMIT