Муравьи превзошли людей в решении головоломок — результаты уникального исследования

Александр Петров

Источник: Phys.org

Команда израильских ученых из института Вейцмана под руководством профессора Офера Файнермана провела необычное исследование по сравнению навыков муравьев и людей в решении сложных логистических головоломок.

Главные тезисы

Муравьи превзошли людей в решении головоломок благодаря единству, стратегическому планированию и коллективной памяти.
Индивидуальные испытания показали, что люди преуспели за счет расчетного планирования и стратегических приемов.
Муравьи, действуя группой, продемонстрировали большую разумность по сравнению с индивидуальной деятельностью людей.
Исследование подтверждает, что муравьи действуют как суперорганизм, где сотрудничество превышает конкуренцию, открывая новые горизонты для изучения коллективного интеллекта.
Муравьи и люди остаются единственными существами на планете, которые постоянно сотрудничают между собой при транспортировке грузов, превышающих их размеры, что делает изучение их способностей важным для понимания коллективных механизмов принятия решений.

Как муравьям удалось превзойти людей при решении сложных логистических головоломок

Дело в том, что муравьи и люди остаются единственными существами на планете, которые постоянно сотрудничают между собой при транспортировке больших грузов, значительно превышающих их размеры.

Израильские ученые решили использовать эту общую черту для проведения соревнования и определения того, кто лучше справляется с выполнением таких задач.

В рамках собственного исследования ученые создали реальную модель головоломки под названием "головоломка о пианино", которая считается классической вычислительной задачей в области планирования движения и робототехники.

Эта задача рассматривает вероятные способы транспортировки объектов необычной формы, например пианино, из точки А в точку Б в условиях сложной среды.

Муравьям, конечно, нужно было транспортировать не пианино, а предмет в виде буквы Т, который они должны были перемещать в прямоугольном пространстве, разделенном на три камеры, которые соединялись двумя узкими щелями.

Исследователи создали два набора лабиринтов, которые отличались только размерами, чтобы соответствовать размерам муравьев и людей, а также групп разного размера. Набрать участников исследования было легче в случае с людьми, которые согласились просто потому, что их попросили принять участие, и, вероятно, потому, что им понравилась идея соревнования. Кроме того, муравьи далеки от конкуренции. Они присоединились, потому что были введены в заблуждение, думая, что тяжелый груз — это сочный съедобный кусочек, который они перевозят в гнездо, — отмечается в материале.

В соревнованиях с людьми приняли участие муравьи вида Paratrechina longicornis, которые получили такое название из-за длинных усиков.

Муравьи решали задачу лабиринта в трех комбинациях: один муравей, небольшая группа из примерно семи муравьев и большая группа из примерно 80 муравьев. Люди выполняли задачи в трех параллельных комбинациях: один человек, небольшая группа из шести-девяти человек и большая группа из 26 человек, — объясняют авторы публикации.

Для того, чтобы соревнование было как можно точнее, людям в некоторых случаях запретили общаться с помощью языка или жестов.

Кроме этого, людям было приказано держать груз только за ручки для имитации именно того способа, которым транспортируют предметы муравьи.

На ручках были встроены счетчики, которые измеряли силу тяги, приложенную каждым человеком на протяжении всего эксперимента.

Исследователи повторили эксперимент многократно для каждой комбинации, затем тщательно проанализировали видеозаписи и все расширенные данные отслеживания, используя компьютерные симуляции и различные физические модели. Неудивительно, что когнитивные способности людей дали им преимущество в индивидуальном испытании, в котором они прибегли к просчитанному, стратегическому планированию, легко превзойдя муравьев, — подчеркивают авторы материала.

Какие задачи муравьи выполняли лучше людей

Однако при выполнении групповой задачи, особенно при использовании больших групп, муравьи работали лучше не только при отдельных муравьях, а в ряде случаев, лучше людей.

Группы муравьев действовали сообща, просчитаны и стратегически, демонстрируя коллективную память, с помощью которой существа сохраняли определенное направление движения и избегали повторения допущенных ошибок.

При этом люди не продемонстрировали улучшенные результаты во время совместного выполнения задач.

Муравейник — это фактически семья. Все муравьи в гнезде — и они имеют общие интересы. множества "клеток", сотрудничающих друг с другом, — объясняет профессор Офер Файнерман.

По его словам, результаты исследователей подтверждают такое видение. Он добавил, что ученые показали, что муравьи, действующие как группа, умнее.

В противоположность этому формирование групп не расширило когнитивные способности людей. Знаменитая "мудрость толпы", которая стала столь популярной в эпоху социальных сетей, не вышла на первый план в наших экспериментах, — добавил Файнерман.