Так муравьи, столкнувшись где-нибудь,
Потрутся рыльцами, чтобы дознаться,
Быть может, про добычу и про путь.
Но только миг объятья дружбы длятся,
И с первым шагом на пути своем
Одни других перекричать стремятся...
С этой цитаты часто начинает разговор о муравьях этолог Жанна Резникова, которая вместе со специалистом по теории информации Борисом Рябко изучает язык и системы исчисления этих насекомых. Хотя муравьи не умеют умножать и делить, они способны складывать и вычитать.
Передача данных длится не быстро, как описывал Данте — чтобы рассказать о правильном пути в лабиринте из шести поворотов, муравей тратит 200 секунд, но про несколько одинаковых поворотов тот же муравей расскажет в три раза быстрее — а это значит, что муравьи способны оптимизировать и сокращать информацию. Для проверки способностей муравьёв учёные использовали «бинарное дерево» и простой лабиринт-гребёнку.
Бинарное дерево
Разведчики — очень важные специалисты в семье муравьёв, от них зависит, найдут ли насекомые еду. Как и людям-разведчикам, таким муравьям нужен острый ум и находчивость, они обязаны отлично ориентироваться в пространстве, запоминать дорогу, а кроме этого — передавать информацию сородичам, занимающимся сбором и доставкой пищи. Чтобы оценить способности разведчиков, российские учёные Жанна Резникова и Борис Рябко использовали бинарное дерево.
Бинарное дерево представляет собой лабиринт, в котором спрятана приманка — смоченная сиропом ватка. В лабиринте муравей делает выбор из двух вариантов на каждой развилке: вправо или влево. Такой вариант — это один бит информации. Таким образом максимальный объём информации, который разведчик должен передать из такого лабиринта — шесть бит, потому что семь поворотов запомнит не каждый человек. Учёные были удивлены количеством времени, которое нужно для передачи сложного пути. На шесть поворотов разведчик затрачивал 200 секунд. Расшифровать язык муравьёв оказалось сложно, потому что они делают слишком много разнообразных движений в течение длительного времени. Позже учёные выяснили, что на описание пути из нескольких поворотов в одну сторону уходит в три раза меньше времени.
Жанна Резникова говорит о частых возражениях: муравьи-разведчики ничего не рассказывают, а фуражиры идут по пахучему следу. На самом деле в рамках эксперимента используют два идентичных лабиринта, заменяя старый, в котором побывал разведчик, на новый, по которому пойдут только фуражиры.
Римские цифры
Другой вариант лабиринта, который использовали учёные, представляет собой гребёнку из 15 конечных точек. Чем дальше от входа находится приманка — тем больше времени разведчику нужно, чтобы описать путь фуражирам. Но если на какую-либо веточку приманку помещают чаще, то муравьи начинают эту веточку использовать в качестве новой точки отсчёта.
Если часто используется веточка номер 10, то для описания пути к 11 веточке тратится времени чуть больше, чем на 10 — то есть муравьи описывают путь как «10+1». И точно такой же результат по времени показывает веточка 9 — то есть «10-1». Это напоминает римскую систему исчисления — X, XI, IX. Так учёные доказали, что муравьи способны складывать и вычитать.
Элита муравьиного общества
В семье рыжих лесных муравьёв разведчики составляют до 0,3% населения. Эксперименты с этими «специалистами» показали, что они при небольшом своём количестве являются одной из важнейших групп.
Учёные так увлеклись экспериментом, во время которого отселили разведчиков из одного муравейника, что не заметили, что почти половина населения гнезда погибла. Муравьи забаррикадировались и отказывались принимать пищу. В контрольном муравейнике, где все специалисты были на своих местах, такого не наблюдалось. Это событие Резникова сравнивает с «философским пароходом».
Все муравьи умеют доить тлей, но сборщик пади (пастух для тлей) не сможет запомнить и рассказать о дороге к пище, как разведчик.
Комментарии (16)
Pieceofduke
01.05.2016 11:28Всем интересующимся темой поведения человека и прочих животных, рекомендую погуглить на тему анализа поведения а.к.а. бихевиоризма, в частности книжки Б. Ф. Скиннера. К сожалению, внятные переводы на русский только появляются, но уже появляются.
Особенно интересен его анализ т. н. вербального поведения (говоря неправильно, но понятно — «речевого»).
whex
02.05.2016 17:05Вы уверены, что хотите порекомендовать ЭТО?
Развитие бихевиоризма в 60-х годах 20 века связано с именем Скиннера. Американского исследователя можно отнести к течению радикального бихевиоризма. Скиннер отвергал мыслительные механизмы и полагал, что методика выработки условного рефлекса, заключающаяся в закреплении или ослабления поведения в связи с наличием или отсутствием поощрения или наказания, может объяснить все формы человеческого поведения.
Pieceofduke
03.05.2016 00:09Это провокация, и я на неё поведусь ;)
Я не знаю, откуда приведенная цитата, но с ходу должен отметить наличие в ней фактических и терминологических ошибок (reinforcement это подкрепление, а ну никак не поощрение, курим Павлова). И Скиннер не про условные рефлексы. Про условные рефлексы был Павлов, Скиннер же занимался поведением другого рода.
То заблуждение, что всё поведение сводится к условным рефлексам, весьма распространено, но уж кого-кого, а Скиннера в нём не обвинишь, очень даже напротив: он его усиленно развеивает, и вполне успешно.
Скиннер был первооткрывателем оперантного поведения (от слова operate — воздействовать), которое устроено иначе, чем условный рефлекс, и, конечно, куда гибче. Если совсем поверхностно, то для оперантного поведения есть разница в том, в каких обстоятельствах подкрепление следует за поведением, а в каких нет, а условному рефлексу пофигу — ведь при Павловском обусловливании за звоном колокольчика ВСЕГДА следует подача пищи.
Скиннера не просто «можно отнести» к радикальным бихевиористам. Он, можно сказать, основоположник жанра.
И да, я уверен, что я хочу его порекомендовать, определённо. Но именно его самого, а не то, что про него пишут.
Я всё вынашиваю мысль написать-таки статью на эту тему на гиктаймс, но пока, скажу честно, ленюсь. Если я кого-то заинтересовал — напишите коммент, может расшевелюсь.whex
03.05.2016 12:32Я не знаю, откуда приведенная цитата, но с ходу должен отметить наличие в ней фактических и терминологических ошибок (reinforcement это подкрепление, а ну никак не поощрение, курим Павлова).
Это где Вы углядели reinforcement в моей цитате, которое так неправильно?
И Скиннер не про условные рефлексы
Неужели?
1931 The concept of the reflex in the description of behavior. Journal of General Psychology
1938 Поведение организмов (Behavior of Organisms: An experimental analysis).
Скиннер же занимался поведением другого рода.
Учитывая, что с психологией я хорошо знаком в силу своего образования, то и о бихевиоризме и Скиннере знаю много.
Не думаете, что бихевиоризм критиковался не просто так, и практически сразу был замещён в практике когнитивной психологией неспроста?
Как вы думаете, почему наблюдения за поведением животных, экстраполированные на человека не только не убедили нейрофизиологов, но и оправдывались один раз из десяти?
Так что пишите статью, будет интересно всё это прочитать в рубрике «воскресная торсионщина».
NikKotovski
03.05.2016 13:55-1И всё же при чём тут «Философский Пароход», и зачем он притянут за уши к статье?
ivansychev
03.05.2016 16:13Резникова — автор исследования. Не притянут к статье, а автор исследования сделала такое сравнение.
Это событие Резникова сравнивает с «философским пароходом».
vldurnov
03.05.2016 13:57Интересно, как синхронизируется новая точка отсчета и есть ли экономия на количестве передаваемой информации
qbertych
Фейнман:
А авторам этой чуши муравьев-римлян подавай. В тогах. И пофиг, что девятая веточка почти прямо напротив входа, а до первой еще дойти надо.
ivansychev
Лабиринт меняли каждый раз. Полностью. И разведчик не бегал по нему второй раз сам — он описывал путь, после чего его изолировали. Бегали по абсолютно новому лабиринту уже фуражиры.
Ни пахучего следа, ни одинакового пола. Или же, действительно, разведчик может рассказать, с какой стороны свет падал и как (в сантиметрах?) по нему ориентироваться в лабиринте.
Про девятую веточку — это пример. То же самое касается второй веточки, до которой пилить и пилить влево. Если часто еда там — то эту (вторую, пятую, десятую) веточку начинают воспринимать как точку отсчёта.
herr_kaizer
Согласен. Вспоминая примитивность нервной системы у насекомых, а тем более у муравьев, достоверность данных экспериментов лично у меня вызывает сомнения.