أكثر لا يعني دائما أفضل. يمكن لهذه العبارة أن تصف بوضوح نسبة القدرات العقلية للمخلوق بحجم دماغه. حامل الرقم القياسي في عالم الحيوان هو حوت العنبر ، الذي يزن دماغه حوالي 9 كجم. بين المخلوقات الأرضية ، حصل هذا اللقب على الفيل الهندي مع 5 كجم من العقول تحت تصرفه. دماغ النعام أصغر من مقلة العين ويزن 26 جرامًا. لكن دماغ أحد أكثر أنواع الطيور ذكاءً - الببغاوات الرمادية - يزن حوالي 118 جرام ، أي حوالي 22٪ من إجمالي وزن الجسم. في البشر ، يزن الدماغ 1.3 كيلوغرام في المتوسط ، بينما الإنسان هو تاج التطور. هذه الأرقام تدل بوضوح على أن المسألة ليست في الكمية ، ولكن في الجودة ، إذا جاز التعبير.
ولكن ماذا لو كان دماغ المخلوق يزن حوالي 0.065 جرام فقط ويتألف من 950،000 خلية عصبية (للمقارنة ، لدى البشر حوالي 100 مليار منهم)؟ هل يمكن لمثل هذا المخلوق إظهار القدرات الفكرية التي يمكن أن تفاجئ العلماء؟ حتى ما يستطيع ، وهذا المخلوق هو نحلة العسل التي هي أصدقاء مع الحساب. اليوم سوف نتعرف على دراسة القدرات الرياضية للنحل ، والذي يفتح معلومات جديدة لفهم ذكائهم الفردي وليس الجماعي. بالإضافة إلى ذلك ، بدأ العلماء يفهمون بشكل أفضل العلاقة بين وزن وهيكل الدماغ مع مستوى الذكاء. كيف صنع العلماء النحل دون آلة حاسبة ، وكيف كان النحل يعمل بشكل جيد ، وماذا اكتشف العلماء؟ ابحث عن الإجابات في تقرير مجموعة البحث. دعنا نذهب.
أساس الدراسةعندما يقول شخص ما "النحل" و "الذكاء" ، فإن الإجابة النقابية تظهر على الفور في رؤوسنا - العقل الجماعي. وليس عبثًا ، لأن نحل العسل يُظهر حقًا تماسكًا مذهلاً في مسائل وجود سرب بقيادة ملكة ملكة. نحن لسنا معتادين على اعتبار النحل كفرد قادر على اتخاذ إجراءات فكرية للغاية ، مفضلاً اعتباره جزءًا من كائن حي بيولوجي معقد ، وهو سرب كامل.
يوضح هذا الفيديو كيفية إجراء الباحثين تجارب مع قردة البابون ، والتي تُظهر فهمًا للمفهوم الكمي لـ "العديد / قليل" (أكثر / أقل).يلاحظ العلماء أنه في الوقت الحالي ، فإن بعض أنواع الحيوانات معروفة بالفعل بأنها قادرة على القيام بعمليات رياضية بسيطة لتحقيق أي هدف. ومع ذلك ، فإن معظم الحالات المبلغ عنها كانت الرئيسيات. على الرغم من أنه من بين المخلوقات ذات الجهاز العصبي الأقل تطوراً ، فقد لوحظت مهارات مماثلة. على سبيل المثال ، تتفهم العناكب مقدار الفريسة ، أي أنها تدرك مفاهيم مثل الجمع والطرح.
بالإضافة إلى تحديد هذه المهارات ، هناك جانب مهم هو فهم الوعي بالإجراءات. بعبارة أخرى ، هل يفهم نفس العنكبوت أن لديه 3 ذباب ، أمسك بآخر ، والآن هناك 4 منهم؟ من بين العديد من الدراسات ، يمكن للمرء أن يفرد دراسة الببغاوات والشمبانزي الرمادية ، والتي ، بالإضافة إلى مهارات الجمع والطرح ، تمكنت من تحديد نتيجة هذا الإجراء الرياضي برقم مناسب. وهكذا ، تُظهر هذه المخلوقات فهمًا لما يحدث.
نحل العسل رائع لتعلم هذه المهارات لأنها أثبتت لفترة طويلة القدرة على التعلم وتذكر بعض الإجراءات لحل المشاكل من الفئات "أعلى / أسفل" ، "يسار / يمين" ، "نفس / مختلف" ، "كبير / صغير" الخ تجدر الإشارة إلى أن عملية التعلم وحفظ النحل في ظروف المختبر تكون أكثر فاعلية وأسرع بكثير إذا تم تطبيق تكتيكات "المكافأة / العقوبة" ، مما يدل على وجود الانتباه ، وبطبيعة الحال ، الذاكرة طويلة المدى في النحل الفردي.
هنا يمكنك العثور على أطلس دماغ نحلة العسل.تهدف هذه الدراسة إلى دراسة أكثر تفصيلاً للقدرات الرياضية للنحل ، أي الجمع والطرح ، في ظل ظروف محكومة باستخدام التكتيكات المذكورة أعلاه. سننظر في كيفية ترتيب التجربة أدناه.
تجربةكان المشاركون في الاختبار 14 نحلة عسل ، مع خطوط ملونة لتحديد الهوية. يمكن أن تسمى العناصر الرئيسية للتجربة متاهة في شكل "Y" ، والاختلافات في اللون من المحفزات البصرية (نصائح) وقدرة النحل على الطيران بحرية.
مخطط المتاهة التجريبية "Y".والآن بالترتيب. تم تدريب النحل على الطيران عبر مدخل حجرة اتخاذ القرار ، حيث توجد أمامه عينة تحتوي على عناصر صفراء أو زرقاء. إذا كانت باللون الأزرق ، فأنت بحاجة إلى إضافة عنصر واحد ، إذا كان أصفر - طرح. بمعنى آخر ، ترى النحلة 3 مربعات صفراء أمامها (كما في الرسم أعلاه) ، وهو ما يعني طرح 1. بعد اتخاذ القرار الصائب ، يجب أن تهبط النحلة على القطب ، الذي يظهر أعلاه حل اللغز البسيط 3-1 = 2 ، أي بمربعين أصفرين. إذا كانت العينة زرقاء ، فأنت بحاجة إلى إضافة عنصر واحد (2 + 1 = 3) وتنفيذ نفس تسلسل الإجراءات.
تقع الإجابات (الصواب والخطأ) على بعد 15 سم من منتصف منطقة القرار. للإجابة الصحيحة ، يتم تقديم مكافأة في شكل 10 ميكرولتر من محلول سكروز 50 ٪. للإجابة الخاطئة - حل الكينين 60 ملم (مرير للغاية في الذوق ، والذي لا يحب النحل بشكل طبيعي). بعد كل هبوط للنحلة على عمود أو آخر ، تم تنظيف هذا الأخير بالكحول بنسبة 20 ٪ وتغييره إلى واحد جديد من أجل القضاء التام على أي آثار النحل ، والتي يمكن أن تكون إما تلميحات إضافية أو الخلط بين النحل.
من المهم ملاحظة شيء آخر: إذا كانت النحلة قد تمت الإجابة بشكل غير صحيح وتلقيت الكينين المر ، فقد أتيحت لها الفرصة للسفر بحرية إلى الجثم تحت الإجابة الصحيحة على محلول السكروز. وقد تم ذلك للحفاظ على الدافع. أيضا ، أجريت تجارب عندما تم استبدال السكروز والكينين بقطرات من الماء العادي ، وبالتالي تسوية التشجيع والعقاب.
جميع المتغيرات من المحفزات البصرية (المهام والحلول): 108 للطرح و 108 للإضافة.تم تصوير المحفزات المرئية (المربعات ، المعين ، الدوائر والمثلثات) على خلفية رمادية 6 × 6 سم ومغطاة بصفح يبلغ سمكه 80 ميكرولتر. تم اختيار الألوان (الأصفر والأزرق) وفقًا لرؤية النحل.
يرجع هذا العدد الكبير من التوليفات الممكنة من 216 خيارًا للمحفزات البصرية إلى رغبة العلماء في التأكد من أن النحل لن يستخدم التفكير الترابطي في عملية حل المشكلات. وهذا هو ، في كل مرة سوف يتلقون حوافز جديدة.
تم تدريب النحل على مدار عدة فترات تدريب مدتها 30 و 60 دقيقة للعثور على مدخل المتاهة ومدخل حجرة اتخاذ القرار والجثم ، حيث سيتم وضع السكروز والكينين. في المجموع ، قضى كل نحل 100 زيارة (في المجموع لمهام الطرح والإضافة ، نفذت في ترتيب عشوائي).
بالإضافة إلى مشاكل ، تم استخدام الأرقام 1 و 2 ، أي أن الإجابات غير الصحيحة كانت 1 و 2 و 3 و 4 و 5 ، والأرقام الصحيحة كانت 2 و 3 و 5 (أي 1 + 1 و 2 + 1 و 4+ 1). كان لمهام الطرح الأرقام 2 و 4 و 5. وكانت الإجابات الصحيحة 1 و 3 و 4 ، وكانت الإجابات غير الصحيحة 1 و 2 و 3 و 4 و 5. ولم يتم استخدام الرقم 3 خلال مناهج التدريب من أجل أن يكون بمثابة نوع من الابتكار في الاختبارات النهائية .
خلال التجارب الرئيسية (النهائية) ، كان على النحل إجراء 4 اختبارات لكل 10 مهام. كان هناك أيضًا 10 مهام أخرى دون تشجيع (سكروز) وبدون عقاب (الكينين) ، واستخدام الماء العادي (10 ميكرولتر) كدافع للنحلة على الأرض على جثم. أجريت جميع الاختبارات في ترتيب عشوائي.
تجدر الإشارة أيضًا إلى أن موقع الإجابة الصحيحة والإجابة الخاطئة كان لدرجة أن النحل لم يتبع نفس المسار (المخطط أعلاه). هذا ، على سبيل المثال ، على اليسار في اختبارين على التوالي قد يكون هناك الإجابات الصحيحة ، سواء كانت صحيحة أو خاطئة ، أو خطأين على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، من بين المهام كانت المهام مع الرقم 3 ، والتي لم تقدم خلال اختبارات التدريب.
نتائج التجربة
الرسوم البيانية لنتائج التدريب والاختبارات النهائية.بالفعل في مرحلة التدريب (100 محاولة) ، لوحظ زيادة في عدد الإجابات الصحيحة في كل من مشاكل الطرح والإضافة. اسمحوا لي أن أذكرك أنه أثناء التدريب ، استخدمت أساليب التشجيع / العقاب ، مما ساهم في تسريع القدرة على التعلم من النحل (إنه يحب السكر بشكل مؤلم ولا يحب الكينين). على الرسم البياني
A أعلاه ، نرى منحنى نمو جميل من الإجابات الصحيحة مع عدد من أساليب التدريب (ض = 8.14 ، P <0.001). يفصل الخط الأفقي المتقطع (عند المستوى 0.5) الإجابات الصحيحة العشوائية. إن وظيفة نمو القدرة على التعلم لدى النحل (14 شخصًا تم اختبارهم) تم عن طريق نموذج مختلط خطي معمم. النقاط السوداء على الرسم البياني هي متوسط قيمة (± 95 ٪) من الإجابات الصحيحة وفقا لفواصل الثقة (المنطقة الأرجواني).
يلاحظ العلماء أيضًا أنهم لاحظوا اختلافًا في سرعة التعلم بين الأفراد المختلفين. قد يشير هذا إلى الطبيعة الفردية لتصور المحفزات البصرية (المهام والإجابات) والتعرض الفردي للتشجيع / العقاب (السكروز / الكينين).
يمكن وصف أربعة خيارات للاختبارات على النحو التالي:
- إضافة. الجواب غير صحيح على نفس الجانب من الإجابة الصحيحة. مهمة - 3 ، صحيح - 4 ، غير صحيح - 5.
- إضافة. إجابة خاطئة من الجانب الآخر من اليمين. مهمة - 3 ، صحيح - 4 ، غير صحيح - 5.
- الطرح الجواب غير صحيح على نفس الجانب من الإجابة الصحيحة. المهمة - 3 ، صواب - 2 ، غير صحيحة - 1.
- الطرح إجابة خاطئة من الجانب الآخر من اليمين. المهمة - 3 ، صواب - 2 ، غير صحيحة - 4.
كانت درجة الإجابات الصحيحة خلال جميع الاختبارات الأربعة مرتفعة بدرجة كافية لتعزى إلى فرصة عادية.
بالإضافة إلى مشاكل الإجابات الصحيحة وغير الصحيحة ، فمن ناحية ، اختار النحل الإجابة الصحيحة (العدد 4) في 72.1 ± 3.20٪ من الحالات (z = 5.05 ، P <0.001). بالإضافة إلى ذلك ، عندما كانت الإجابات الصحيحة وغير الصحيحة دائمًا من جوانب مختلفة ، فقد تمت الإجابة عن النحل بشكل صحيح في 67.9 ± 2.69٪ من الحالات (z = 5.05 ، P <0.001).
من ناحية ، كانت النتائج في مشاكل الطرح مع الإجابات الصحيحة وغير الصحيحة أيضًا على مستوى جيد جدًا وبلغت 63.6 ± 2.89٪ (z = 3.17 ، P = 0.002) ، وعند ترتيب الإجابات الصحيحة وغير الصحيحة ، دائمًا من جوانب مختلفة - 67.9 ± 3.66٪ (ض = 4.13 ، P <0.001). يتم عرض هذه البيانات في الرسم البياني للنتائج B.
عند مقارنة مؤشرات جميع أنواع الاختبارات الأربعة ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن النحل يتعامل معهم في نفس المستوى ، أي أن اتجاه الإجابات الصحيحة / غير الصحيحة أو أن المهمة نفسها (الطرح أو الإضافة) لم تلعب دوراً هاماً في مؤشرات التعلم والتنفيذ الصحيح للمهام.
للحصول على معرفة أكثر تفصيلاً مع الدراسة ، أوصي بشدة أن تنظر في
تقرير العلماء ومواد
إضافية إليه.
خاتمةللوهلة الأولى ، تبدو هذه التجارب غريبة إلى حد ما وحتى أنها سخيفة ، لكنها لا تفقد محتوى المعلومات الخاصة بها. أنا شخصياً أشعر بالدهشة أكثر ليس لغرض إجراء مثل هذه التجارب ، ولكن بطريقة سلوكهم. تحتاج إلى الكثير من الخيال من أجل التفكير في بناء ما فعله الباحثون.
في الاستنتاجات التي توصلوا إليها في عملهم ، يتطرق العلماء إلى ملاحظة مسلية. أولاً ، يتمكن الأطفال الصغار من البشر (الحضانة) الذين لا يعرفون اللغة والمكافئات اللفظية للأرقام من إظهار نتائج عالية إلى حد ما عند القيام بمهام حسابية بسيطة للجمع والطرح. مثال أكثر إثارة للاهتمام هو الهنود من Munduruku من أمريكا الجنوبية ، الذين تفتقر لغتهم إلى المعادلات اللفظية للأعداد الكبيرة. تقوم Munduruku بعمل رائع مع حساب بسيط بأعداد تصل إلى 5 ، ولكن تواجه صعوبات في مشاكل الأعداد الكبيرة. ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، يمكنهم استخدام التقريب (تقريب) وتحقيق نتائج دقيقة نسبيًا في حساباتهم.
مثل هذه الملاحظات ، إلى جانب الأبحاث التي أجراها العلماء تؤكد حقيقة أن اللغة والمعرفة الأولية العميقة وفهم الأرقام ليست عناصر ضرورية لمهام الجمع والطرح البسيطة. في المستقبل ، سيعمل الباحثون في علم النحل على تعقيد المهام الخاصة بموضوعاتهم ، ويتجاوزون العدد العددي البالغ 1 ... 5 ويضيفون أعدادًا كبيرة.
لا حجم الدماغ ، ولا العادات الاجتماعية للمخلوقات هي معايير أساسية لنجاح تشغيل أعداد صغيرة. الشمبانزي ، الببغاوات الرمادية ، العناكب ، وحتى الآن النحل هي مثال ساطع.
شكرا لكم على اهتمامكم ، ابقوا فضوليين ولديكم أسبوع عمل جيد ، شباب.
شكرا لك على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ تريد أن ترى المزيد من المواد المثيرة للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية به لأصدقائك ،
خصم 30٪ لمستخدمي Habr على تناظرية فريدة من خوادم الدخول التي اخترعناها لك: الحقيقة الكاملة حول VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1 جيجابت في الثانية من 20 $ أو كيفية تقسيم الخادم؟ (تتوفر خيارات مع RAID1 و RAID10 ، ما يصل إلى 24 مركزًا وما يصل إلى 40 جيجابايت من ذاكرة DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 مراكز) 10GB DDR4 240GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية حتى الربيع مجانًا عند الدفع لمدة نصف عام ، يمكنك طلبها
هنا .
ديل R730xd 2 مرات أرخص؟ لدينا فقط
2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية 100 TV من 249 دولارًا في هولندا والولايات المتحدة الأمريكية! اقرأ عن
كيفية بناء البنية التحتية فئة باستخدام خوادم V4 R730xd E5-2650d تكلف 9000 يورو عن بنس واحد؟