Bagong Research Ipinapakita Bees Maaari Magdagdag At Magbawas

Bagong Research Ipinapakita Bees Maaari Magdagdag At Magbawas Maaari ba kaming magkaroon ng isang count ng lahat ng honeycomb cell mangyaring? mula sa www.shutterstock.com

Ang mapagpakumbabang pulutya ay maaaring gumamit ng mga simbolo upang magsagawa ng mga pangunahing matematika kabilang ang karagdagan at pagbabawas, nagpapakita ng bagong pananaliksik na inilathala ngayon sa journal Paglago Science.

Ang pukyutan ay may maliliit na talino - ngunit maaari nilang matutunan ang pangunahing aritmetika.

Sa kabila ng pagkakaroon ng utak na naglalaman ng hindi bababa sa isang milyong neuron, kamakailan ang pinatuyong honeybee ay maaaring makapagdulot ng mga kumplikadong problema - tulad nito pag-unawa sa konsepto ng zero.

Ang honeybees ay isang mataas na halaga ng modelo para sa pagtuklas ng mga tanong tungkol sa neuroscience. Sa aming pinakahuling pag-aaral napagpasyahan naming subukan kung matututunan nilang gumanap ang mga simpleng arithmetic na operasyon tulad ng karagdagan at pagbabawas.

Mga pagpapatakbo ng pagdaragdag at pagbabawas

Bilang mga bata, natutunan namin na ang dagdag na simbolo (+) ay nangangahulugan na kailangan naming magdagdag ng dalawa o higit pang mga dami, samantalang ang minus na simbolo (-) ay nangangahulugan na kailangan naming ibawas ang mga dami mula sa bawat isa.

Upang malutas ang mga problemang ito, kailangan namin ang pangmatagalang at panandaliang memorya. Ginagamit namin ang nagtatrabaho (panandaliang) memorya upang pamahalaan ang mga numerical value habang ginagawa ang operasyon, at iniimbak namin ang mga panuntunan para sa pagdaragdag o pagbabawas sa pangmatagalang memorya.


Kunin ang Pinakabagong Mula sa InnerSelf


Kahit na ang kakayahang magsagawa ng aritmetika tulad ng pagdagdag at pagbabawas ay hindi simple, mahalaga ito sa mga samahan ng tao. Ang mga Ehipsiyo at Babylonians ipakita ang katibayan ng paggamit ng aritmetika sa paligid 2000BCE, na kung saan ay naging kapaki-pakinabang - halimbawa - upang mabilang ang live na stock at kalkulahin ang mga bagong numero kapag ang mga baka ay naibenta.

kapaligiran Ang eksena na ito ay naglalarawan ng isang bilang ng baka (kinopya ng Egyptologist Lepsius). Sa gitna ng pagrehistro nakikita natin ang 835 horned cattle sa kaliwa, sa likod ng mga ito ay ang ilang mga hayop 220 at sa kanang 2,235 goat. Sa ibaba magparehistro nakita namin 760 asno sa kaliwa at 974 kambing sa kanan. Wikimedia Commons, CC BY

Ngunit ang pag-unlad ng arithmetical na pag-iisip ay nangangailangan ng isang malaking utak na unggoy, o ang iba pang mga hayop ay may mga katulad na suliranin na nagpapahintulot sa kanila na magproseso ng mga pagpapatakbo ng aritmetika? Sinubukan namin ito gamit ang honeybee.

Paano upang sanayin ang isang pukyutan

Ang mga honeybees ay sentral na lugar foragers - na nangangahulugan na ang isang pukyutan panga ay bumalik sa isang lugar kung ang lokasyon ay nagbibigay ng isang mahusay na pinagkukunan ng pagkain.

Nagbibigay kami ng mga bees na may mataas na konsentrasyon ng asukal sa tubig sa panahon ng mga eksperimento, kaya ang mga indibidwal na bees (lahat ng babae) ay patuloy na bumalik sa eksperimento upang mangolekta ng nutrisyon para sa pugad.

Sa aming setup, kapag pinipili ng isang pukyutan ang tamang numero (tingnan sa ibaba) siya ay tumatanggap ng isang gantimpala ng asukal sa tubig. Kung gumawa siya ng maling pagpili, makatatanggap siya ng isang mapait na solusyon sa pag-iinom ng quinine.

Ginagamit namin ang pamamaraang ito upang turuan ang mga indibidwal na bees upang matutunan ang gawain ng karagdagan o pagbabawas sa loob ng apat hanggang pitong oras. Sa bawat oras na ang pukyutan ay naging puno siya ay bumalik sa pugad, pagkatapos ay bumalik sa eksperimento upang magpatuloy sa pag-aaral.

Pagdagdag at pagbabawas sa mga bubuyog

Ang mga honeybees ay indibidwal na sinanay upang bisitahin ang isang Y-maze na hugis ng patakaran ng pamahalaan.

Ang pukyutan ay lumipad sa pasukan ng Y-maze at tingnan ang isang hanay ng mga elemento na binubuo ng isa hanggang limang mga hugis. Ang mga hugis (halimbawa: mga parisukat na hugis, ngunit maraming mga pagpipilian sa hugis ang ginagamit sa aktwal na mga eksperimento) ay magiging isa sa dalawang kulay. Ang Blue ay nangangahulugang ang pukyutan ay kailangang magsagawa ng isang operasyon ng karagdagan (+ 1). Kung ang mga hugis ay dilaw, ang pukyutan ay kailangang magsagawa ng operasyon sa pagbabawas (- 1).

Para sa mga gawain ng alinman sa plus o minus isa, isang gilid ay naglalaman ng isang hindi tamang sagot at ang iba pang mga bahagi ay naglalaman ng tamang sagot. Ang gilid ng stimuli ay sapalarang nagbago sa buong eksperimento, upang hindi matututunan ng pukyutan ang pagbisita lamang sa isang gilid ng Y-maze.

Pagkatapos makita ang unang numero, ang bawat pukyutan ay lalakad sa isang butas sa isang silid ng desisyon kung saan maaaring piliin na lumipad sa kaliwa o kanang bahagi ng Y-maze depende sa operasyon kung saan siya ay sinanay.

kapaligiran Ang aparatong Y-maze na ginagamit para sa training honeybees. Scarlett Howard

Sa simula ng eksperimento, ang mga bees ay gumawa ng mga random na pagpipilian hanggang sa magawa nila kung paano malutas ang problema. Sa kalaunan, sa paglipas ng mga pagsubok sa pag-aaral ng 100, nalaman ng mga bees na ang asul na sinadya + 1 habang ang dilaw na nilalayong -1. Maaaring ilapat ng Bees ang mga panuntunan sa mga bagong numero.

Sa panahon ng pagsubok sa isang nobelang numero, ang mga bees ay tama sa karagdagan at pagbabawas ng isang elemento 64-72% ng oras. Ang pagganap ng pukyutan sa mga pagsubok ay naiiba kaysa sa kung ano ang aasahan namin kung ang mga bees ay random na pumipili, na tinatawag na pagganap ng antas ng pagkakataon (50% tama / hindi tama)

Kaya, ang aming "paaralan ng pukyutan" sa loob ng Y-maze ay pinapayagan ang mga bees upang malaman kung paano gamitin ang mga operator ng aritmetika upang idagdag o ibawas.

Bakit ito isang komplikadong tanong para sa mga bubuyog?

Ang mga operasyon ng numerikal tulad ng karagdagan at pagbabawas ay kumplikadong mga katanungan dahil nangangailangan ito dalawang antas ng pagproseso. Ang unang antas ay nangangailangan ng isang pukyutan upang maunawaan ang halaga ng mga katangiang de-numerong. Ang ikalawang antas ay nangangailangan ng pukyutan upang mapakilos ang pag-iisip ng mga katangiang pang-numerong sa nagtatrabaho na memorya.

Bilang karagdagan sa dalawang prosesong ito, ang mga bubuyog ay kailangang magsagawa ng operasyon ng aritmetika sa memory ng nagtatrabaho - ang bilang na "isa" na idaragdag o ibawas ay hindi nakikita. Sa halip, ang ideya ng plus isa o minus "isa" ay isang abstract na konsepto kung saan ang mga bees ay kailangang malutas sa kurso ng pagsasanay.

Ipinapakita na ang isang pukyutan ay maaaring pagsamahin ang simpleng aritmetika at makahulugan na pag-aaral ay nakilala ang maraming mga lugar ng pananaliksik upang mapalawak, tulad ng kung ang ibang mga hayop ay maaaring magdagdag at magbawas.

Mga implikasyon para sa AI at neurobiology

Mayroong maraming interes sa AI, at gaano kahusay ang mga computer na maaaring paganahin ang pag-aaral sa sarili ng mga problema sa nobela.

Ipinakikita ng aming mga bagong natuklasan na ang pag-aaral ng mga symbolic aritmetika operator upang paganahin ang karagdagan at pagbabawas ay posible sa isang maliit na maliit na utak. Ito ay nagpapahiwatig na maaaring may mga bagong paraan upang maisama ang mga pakikipag-ugnayan ng parehong pangmatagalang mga panuntunan at nagtatrabaho memorya sa mga disenyo upang mapabuti ang mabilis na pag-aaral ng AI ng mga bagong problema.

Gayundin, ang aming mga natuklasan ay nagpapakita na ang pag-unawa ng mga simbolo ng matematika bilang isang wika sa mga operator ay isang bagay na maaaring matamo ng maraming talino, at tumutulong na ipaliwanag kung gaano karaming mga kultura ng tao ang nakapag-iisa na bumuo ng mga kasanayan sa pagbilang.

Tungkol sa Ang May-akda

Si Scarlett Howard, kandidato ng PhD, RMIT University; Adrian Dyer, Associate Professor, RMIT University, at Jair Garcia, Research fellow, RMIT University

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = honey bees; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

sundin ang InnerSelf sa

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Kumuha ng Pinakabagong Sa pamamagitan ng Email

{Emailcloak = off}