Пчёлы могут считать несмотря на миниатюрный мозг

Данный материал является переводом статьи из журнала Science Daily.

Исследования показывают, что у пчел может быть небольшое количество нервных клеток в мозге.
На основе миниатюрного «мозга» насекомых была создана компьютерная модель всего с четырьмя нервными клетками.

Дата: 21 декабря 2018 г.
Источник: Лондонский университет королевы Марии
Резюме: По словам исследователей, пчелы могут решать, казалось бы, умные задачи подсчета с очень небольшим количеством нервных клеток в мозге.

По словам исследователей из Лондонского университета королевы Марии, пчелы могут решать, казалось бы, умные задачи подсчета с очень небольшим количеством нервных клеток в мозге.

Чтобы понять, как пчелы считают, исследователи смоделировали на компьютере очень простой миниатюрный «мозг» с четырьмя нервными клетками — гораздо меньше, чем у настоящей пчелы.

«Мозг» мог легко подсчитывать небольшие количества предметов, когда внимательно осматривал один предмет, а затем внимательно осматривал следующий предмет и т. д., как и пчелы. Это отличается от людей, которые смотрят на все предметы и считают их вместе.

В этом исследовании, опубликованном в журнале iScience , исследователи предполагают, что такое умное поведение значительно облегчает сложную задачу подсчета, позволяя пчелам демонстрировать впечатляющие когнитивные способности с минимальными умственными способностями.

Предыдущие исследования показали, что пчелы могут насчитывать до четырех или пяти предметов, могут выбирать меньшее или большее число из группы и даже выбирать «ноль» по сравнению с другими числами, когда обучаются выбирать «меньше».

Они могли бы достичь этого не путем понимания числовых концепций, а путем использования определенных движений полета для тщательного осмотра предметов, которые затем формируют их визуальный вклад и упрощают задачу до такой степени, что это требует минимальных умственных способностей.

Это открытие демонстрирует, что интеллект пчел и, возможно, других животных, может быть опосредован очень маленьким числом нервных клеток, если они соединены правильно.

Исследование также может иметь значение для искусственного интеллекта, потому что эффективные автономные роботы должны будут полагаться на надежные, недорогие в вычислительном отношении алгоритмы и могут извлечь выгоду из использования сканирующего поведения, основанного на поведении насекомых.

Ведущий автор, доктор Вера Васас из лондонского Университета королевы Марии, сказала: «Наша модель показывает, что, хотя обычно считается, что подсчет требует высокого интеллекта и большого мозга, его можно легко выполнить с помощью наименьшего числа нервных клеток, подключенных справа. Мы предполагаем, что использование определенных движений полета для сканирования целей, а не числовые понятия, объясняет способность пчел к подсчету. Это сканирование упрощает визуальный ввод и означает, что такая задача, как подсчет, требует небольшой мозговой силы.

«Тщательное изучение реальных стратегий проверки, используемых животными, может выявить, что они часто используют активное сканирующее поведение в качестве ярлыков, чтобы упростить сложные задачи визуального распознавания образов. Надеемся, что наша работа вдохновит других на более пристальное внимание, а не только на то, какие когнитивные задачи могут решить животные но и о том, как они их решают «.

Размер мозга очень важен, когда дело доходит до пчел. У них всего один миллион нервных клеток, поэтому у них очень мало умственных способностей, и они должны реализовывать очень эффективные вычислительные алгоритмы для решения задач. Для сравнения, у людей есть 86 миллиардов нервных клеток, которые отвечают за получение информации и отправку команд.

Чтобы смоделировать ввод в мозг, авторы проанализировали точку зрения пчелы, поскольку она летит близко к счетным объектам и осматривают их один за другим.

Результаты показали, что смоделированный мозг был в состоянии сделать надежные оценки на количество экспонатов, представленных с фактическим визуальным входом, который пчела получает, выполняя задачу.

Профессор Ларс Читтка, также из Лондонского университета королевы Марии и руководителя группы, в которой проводилось исследование, добавил: «Эти результаты дополняют растущий объем работ, показывающих, что на первый взгляд разумное поведение не требует большого мозга, но может быть подкреплено с небольшими нейронными цепями, которые можно легко разместить в микрокомпьютере, являющемся мозгом насекомого ».

Источник:

Материалы предоставлены Университетом королевы Марии в Лондоне.

Ссылка на журнал :

Вера Васас, Ларс Читтка. Вдохновленная насекомыми стратегия последовательной проверки позволяет искусственной сети из четырех нейронов оценить численность . iScience , 2018; DOI: 10.1016 / j.isci.2018.12.009

Написать комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *