心理テスト

こやつ、只者じゃない… ミツバチも足し算や引き算ができることが判明!

Credit: pixabay
Point
■ミツバチに足し算や引き算の概念を色と関連付けて学習させ、計算した結果に基づいて行動させることに成功
■抽象的な計算法則を長期記憶として持ち、作業記憶で覚えている明確な数字に演算を行っていると考えられる
■小さな脳しか持たないミツバチでも簡単な計算ができることが示されたことで、人工知能による学習の効率化などに利用できる

以前、ゼロの概念を理解できることが判明したミツバチですが、さらに簡単な算数能力も持つことがわかりました。ミツバチすごい…。

オーストラリアとフランスの研究者たちは、ミツバチが足し算や引き算の様な、簡単な算数の計算を行えるのかを調査。ミツバチの持つ小さな脳でも簡単な計算ができるという発見は、将来の人工知能研究、特に学習の高速化においての改善に役立つと考えられます。

詳しい研究は、「Science Advances」で発表されています。

Numerical cognition in honeybees enables addition and subtraction
http://advances.sciencemag.org/content/5/2/eaav0961

算数の問題を解くには、複雑な認知能力が必要となります。さらに計算方法の長期記憶と、数字を覚えておく短期的作業記憶が必要です。果たして昆虫であるハチにそのような能力が備わっているのでしょうか?

研究を率いたのはメルボルンのRMIT大学の研究者たちです。ミツバチに色による計算方法の識別を教えることができ、実際の算数の問題を解くためにそれを使えることが示されました。

RMITの准教授エイドリアン・ダイアーは、足し算や引き算といった計算が2段階の過程を必要とする複雑なものであると指摘しています。「計算をするには足し算や引き算の規則を長期記憶で覚える能力が必要であり、同時に短期記憶にある一組の数字に、精神的に操作を加えなければなりません。私達のミツバチは、短期記憶を計算に使っただけでなく、プラスや毎ナスといった抽象的な概念を、与えられた視覚的な補助を超えて学習しています。」

「私達の発見から、発達した数字の認識は考えられていたよりもずっと広く、人以外の生物においても見つかることが示されました」

動物が複雑な計算能力を持つあるいは、学習できるかどうか、議論が重ねられています。多くの種が量の違いを理解することができ、食料の探索や、決断、問題の解決に利用しています。しかし、もっと正確な数字とはっきりした計算方法といった数字認識には、もっと複雑なレベルの処理能力が必要です。以前の研究では、霊長類や鳥、赤ちゃんや蜘蛛が、足し算や引き算ができることが示されています。今回それにミツバチが加わったのです。

実験では、ミツバチをトレーニングするためにY字状の迷路が使われました。正しい選択をしたミツバチには、砂糖水が報酬として与えられ、間違った場合は苦いキニーネ溶液が与えられました。

ミツバチは、良い餌が見つかった場所に何度も通う性質があるため、この迷路に何度も通っては学習を繰り返しました。迷路の入り口には、1から5の数字を示す模様が提示され、ミツバチに見えるようになっています。その模様は、足し算を示す青色、あるいは、引き算を示す黄色で色付けされています。

Credit: sciencemag

入り口から中に入ると、選択の部屋があって、左右に別の部屋が用意されています。それぞれに正しい答えと間違った答えが書かれているのですが、それは入り口の数字から1足したもの、あるいは1引いたものです。正しい答えの位置はランダムに変更され、ミツバチが場所を覚えてしまわないようにしています。

実験の最初の段階では、ミツバチは完全にランダムに通路を選んでいましたが、次第に問題の解き方を覚えるようになりました。最終的に4−7時間かけて100回の試験が行われ、ミツバチたちは青が+1を表し、黄色が-1を表すことを学習しました。ミツバチたちは、この覚えたルールを他の数字にも適用することができました。

 

算数の計算のような複雑な認知機能は、人間特有のものと考えがちですが、実際はもっと広い生物にも習得可能な一般的なもののようです。ミツバチにとって計算する能力が役に立つのかはわかりませんが、思った以上に高い学習能力と複雑な認知機能を持っているのは確かなようです。

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referenced: Phys.org / written by SENPAI

情報元リンク: ナゾロジー
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