作者:Miguel Ángel Criado
只有两种动物能够运输如此大的物体,以至于只能通过合作来移动:人类和蚂蚁。并不是蚁科中的每个物种都能做到这一点。只有 1% 的人能够团队合作,将 T 形物体移动通过两个靠近的狭窄门口。该实验是计算机科学的标准和人工智能,但一组昆虫学家利用它来比较昆虫和人类的认知能力,无论是单独的还是团队的。在同等条件下,蚂蚁的集体智慧表现比我们更好。
长角疯狂蚂蚁(长角拟拟鳅)是蚁科物种中能够利用自己的力量和身体解决此类难题的1%之一。它们因其飘忽不定、看似疯狂的动作而得名——它们很少走直线。但从这些疯狂的举动中出现了集体智慧。正如它们在个体层面上所做的那样,在群体中,蚂蚁会感知、整合并对环境做出反应。奥弗·费纳曼 (Ofer Feinerman) 实验室魏茨曼科学研究所以色列人对它们进行了多年的研究。最近,其研究人员为这些虫子设计了一项具有挑战性的实验,在实验中,他们必须将一块“T”形的木头从房间中拿出来,穿过一扇小门,通向第二个更窄的房间,通向第二个更窄的房间。到一扇更小的门,最后到达他们巢穴方向的第三个房间。为了看看昆虫和人类谁能更快地完成任务,研究小组制作了五个不同尺寸的 T,并构建了相同门室序列的人类尺寸版本。他们对单个蚂蚁和人(使用较小的 T)进行了一系列测试,然后是六到九人一组,然后是最多 25 人和 80 只蚂蚁的大团队。
他们的结果是发表于美国国家科学院院刊杂志,展示蚂蚁的集体智慧是如何发挥作用的,同时也展示了人类在大群体中如何难以做出决定。显然,更多的人参与可以让一个团体承担更多的重量。但该项目还表明,个人智力的总和并不等于集体智力的总和。试图摆脱小塔的昆虫比几只聚集在一起的昆虫失败的次数要多得多,而大群体的成功率甚至更高,这要归功于一种突现记忆。
“一只独自负重的蚂蚁不会记住它长时间移动的方式:它不断变化,特别是当它撞到墙上时,”该研究的主要作者费纳曼说在一封电子邮件中。“这群蚂蚁可以记住几秒钟前它们前进的方向,并坚持朝那个方向行走,即使它们携带的负载的边缘撞到了墙上,”昆虫学家补充道。这符合他们所谓的“突现智能”,即蚂蚁群体具有但单个蚂蚁没有的记忆。疯狂蚂蚁的能力可能有进化基础。– 这是一种容易在最轻微的冲突中放弃的蚂蚁。在这种情况下,这意味着,如果邻近的另一个物种的蚁群也来到这里寻找食物,它们就会把疯狂的蚂蚁赶走,”费纳曼解释道。疯狂的蚂蚁获得食物的唯一机会就是合作,尽快将食物送到它们的巢穴。“因此,当涉及到在复杂环境中运输大量货物时,它们成为了令人惊叹的问题解决者,”这位以色列科学家说。
这些特殊的蚂蚁和人类之间的比较导致了不同的结果。在个人层面上,蚂蚁与人类相比,人类总是战胜了虫子。在小群体和大群体中,智人在移动 T 方面都比蚂蚁更有效。但是,实验的一个变体是蚂蚁打败了人类:在大群体测试中,蚂蚁不被允许说话或说话。做出手势。为了确保他们遵循指示,研究人员让受试者戴上面具和深色太阳镜,试图平衡两个物种的沟通能力。人类携带的 T 形边缘配备了力传感器,以测量参与者运动的强度和方向。这是他们传达意图的唯一方式。结果是,在大多数小组的尝试中,蚂蚁的效率更高。
“非交流群体中的人们(即具有类似于蚂蚁的交流方式)的行为开始变得更像蚂蚁,这样一来,他们的表现水平就会下降,”费纳曼说。该实验使人们更好地了解了疯狂蚂蚁群体的认知能力,以及人类的认知能力。– 当然,一个人和一只蚂蚁是非常不同的。人将自己脑海中的迷宫转化为图表,这是一种极端的降维。昆虫学家说,我们没有探索整个复杂的迷宫,而是只探索了少数节点。他补充道,——为了解决这个难题,人们需要尝试找出哪个节点与哪些其他节点相连,并慢慢发现未连接节点之间的联系,直到找到穿过迷宫的路。”
当人们发现节点之间的链接时,他们会使用长期记忆来记住该操作,并且以后不会重复。一只蚂蚁是非常不同的。由于无法在大脑中重现谜题,它举起了负载并试图将其向各个方向移动。费纳曼回忆说,在这一点上,它们超越了大多数其他物种,它们通常会拿起 T 形物体,并使用最直、最短的路径将其拉向巢穴,即使物体无法放入,也不会尝试任何不同的方法。但昆虫学家说,当许多蚂蚁聚集在一起时,“它们就会获得一些类似人类的特征”。
在他们的结论中,作者分享了两个主要发现。– 我们的结果证明头脑多么简单可以轻松利用可扩展性,而更复杂的思维则需要充分的沟通才能有效合作。”
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