用少量神經細胞計算物體數量,蜜蜂與人不同的計數方式有助 AI 開發

作者 | 發布日期 2018 年 12 月 26 日 21:07 | 分類 AI 人工智慧 , 科技教育 , 自然科學 follow us in feedly

計算數量的能力往往被認為需要高智商和較大的大腦,然而過去一些研究指出,蜜蜂同樣也具有少量的計數能力,倫敦瑪麗王后大學(Queen Mary University)研究人員發現,蜜蜂之所以能使用如此迷你的大腦達成任務,是因為採取的計數方式與人類完全不同,只需少量的神經細胞便可達成,團隊認為,這種計數方式對於未來 AI 機器人的開發也將能有所助益。



據了解,人類約有 860 億個神經細胞負責接收訊息和發送命令,相較之下,蜜蜂只有 100 萬個神經細胞,在數量如此稀少之下,每一份腦力對蜜蜂來說都非常重要,必須實施非常有效的演算法來解決任務。

過去相關研究顯示,蜜蜂最多可以計數到 4 至 5,也知道如何比較大小數量,甚至能夠理解「零」小於所有數字的概念,而倫敦瑪麗王后團隊發現,蜜蜂可能不是透過理解數字概念來實現這一目標,而是使用特定的飛行運動來仔細檢查物品以塑造視覺輸入,將任務簡化到需要最小腦力的程度。

為了理解蜜蜂如何計數,研究人員模擬了一個非常簡單的「微型大腦」(只有 4 個神經細胞,遠少於蜜蜂),而模型在仔細查看一個東西再仔細檢查下個項目後,微型大腦便可以很輕易的計算少量物品,和蜜蜂計數的方式相同。

▲ 用少量神經細胞計數的圖形概要。(Source:Vera Vasas CC BY 4.0)

團隊的模型顯示,只要有著正確的連接,小至神經細胞的迴圈也可以輕鬆完成計數任務。第一作者 Vera Vasas 表示,這解釋了蜜蜂的計數能力,同時這種掃描簡化了視覺輸入,也顯示計數這樣的任務其實需要很少的智力便可進行。

種聰明的行為使複雜的計算任務變得更加容易,讓蜜蜂能夠以最少的智力需求展現出令人印象深刻的認知能力。團隊認為,這項研究可能將對 AI 相關開發產生影響,因為有效率的自主機器人需要依賴強大、運算成本低廉的演算法,而這或許可以從昆蟲採用的「掃描計數」行為中受益。

「仔細檢查動物使用的實際檢查策略,可能會發現它們經常採用主動掃描行為,作為簡化複雜視覺模式辨別任務的捷徑。希望團隊的工作能夠激勵其他人更仔細去觀察動物,不只是它們可以解決何種問題,還有他們是如何解決這些問題的。」

這項研究已經發表在《iScience》期刊。

(首圖來源:pixabay

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