Александр Розов (alex_rozoff) wrote,
Александр Розов
alex_rozoff

Categories:

Человек (85.000.000.000 нейронов) и шмель (1000.000 нейронов). О снобизме гуманитариев

Современному цивилизованному человеческому обществу свойственен колоссальный снобизм в отношении разумности этого общества в целом и человека в отдельности. Причем этот снобизм нагнетается вовсе не учеными-естественниками (деятельность которых приносит объективную пользу), и не математиками (методически обеспечивающие деятельность естественников). Этот снобизм нагнетается представителями "гуманитарных наук" - именно их обычно называют интеллектуалами, именно они практически бесполезны для окружающих, но именно от них происходят все эти разговоры о колоссальной мыслительной мощности человеческого мозга.
Спросите такого интеллектуала-гуманитария: чем эта мощность заключается - и получите в ответ внушительный объем пустой болтовни. Ни на что иное гуманитарий не способен.
А как обстоят дела в действительности? Может, потенциально человеческий мозг способен на что-то этакое - но в современных условиях он не превосходит мозг пчелы или шмеля по эффективности решения прикладных задач.
"Насекомые могут быть практически столь же умны, как крупные животные. Об этом говорит исследование, проведённое специалистами из Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary, University of London) и Кембриджа (University of Cambridge). «Животные с большим мозгом не обязательно умнее, — говорит Ларс Читтка (Lars Chittka) из университета королевы Марии, опубликовавший в Current Biology совместно с Джереми Нивеном (Jeremy Niven) из Кембриджа результаты данного исследования. В большом мозге мы часто находим не большую сложность, но просто бесконечное повторение одних и тех же нейронных цепей. Это может добавить подробности воспоминаниям, изображениям или звукам, но не добавляет степени сложности. Если использовать аналогию с компьютером, большие мозги могут во многих случаях означать больше жёстких дисков, но не обязательно лучшие процессоры». Далее исследователи поясняют, что для уровня интеллекта, по всей видимости, куда большее значение имеет не число нейронов в мозге, а их «продуманные» взаимосвязи, модульность мозга. Грубо говоря, пчёлы выжимают всё возможное из тех крох нейронов, что у них есть, в то время как большие животные могут позволить себе роскошь избыточности. А отсюда становятся понятными удивительные данные об интеллекте пчёл."
http://www.membrana.ru/particle/14397
Теперь - более конкретно - о решении интеллектуальных задач насекомыми, в т.ч. пчелами и шмелями.

Статья на основе тех же и более новых исследований: "Феномен шмеля: для сложного поведения не нужен крупный мозг"
Сара Хьюитт, BBC Earth
https://www.bbc.com/russian/vert-earth-39257871
Шмель приближается к цветку в поисках нектара. Он какое-то время кружит над ним и вдруг понимает: что-то тут не так. Шмель цветок видит, но добраться до него не может.
Дело в том, что "цветок" - вернее, синий пластмассовый диск с сахарным сиропом в центре - находится под листом прозрачного пластика.
Однако есть выход: к цветку прикреплена веревочка, и всё, что шмелю нужно сделать - это потянуть за нее, вытащить цветок и выпить нектар. И что же? Именно так он и поступает!
"Когда мы только начали эксперименты с цветком на веревке, все это напоминало хохму", - рассказывает Ларс Читтка из Лондонского университета королевы Марии (Великобритания).
"Когда я впервые увидел это, то чуть не умер со смеху. Выглядело это очень смешно", - добавляет он.
Но это еще не все. Как только шмель понимал, что нужно сделать для того, чтобы добраться до искусственного цветка, то этому трюку обучались и его собратья, наблюдавшие за его действиями. Этот метод даже пережил его изобретателя. Он стал частью набора навыков, которыми владела колония, и передавался от шмеля к шмелю уже после того, как впервые потянувший за веревочку погиб.
"Я просто не мог поверить своим глазам", - говорит Читтка.
Как оказалось, пчелы, как и шмели, могут решать различные задачи, учиться друг у друга и передавать накопленные знания другим поколениям.
Умение добывать пищу, потянув за веревочку, - это лишь одно из последних открытий, свидетельствующих об умственных способностях пчел.
Необыкновенные способности к обучению были обнаружены у пчел и других социальных насекомых еще в викторианские времена.
Чарльз Дарвин заметил, что медоносные пчелы могут учиться, наблюдая за тем, как шмели получают нектар незнакомым им, пчелам, способом.
Пчелы также могут научиться различать цвета и узоры. Могут ли они найти путь домой на расстоянии нескольких километров от улья? Без проблем. Распознать лицо человека? И это тоже. Могут ли пчелы пользоваться орудиями? Это следующий вопрос, на который Читтка хочет найти ответ.
В 1990-х годах в лаборатории Читтки был проведен эксперимент, в ходе которого исследователи пытались выяснить, умеют ли пчелы считать. Оказалось, умеют.
"Тогда мы начали задумываться: насколько большими умственными способностями может обладать существо с крошечным мозгом?" - говорит он".

Впрочем - все это были задачи скорее на сообразительность, наблюдательность. память, и способность к коммуникации с себе подобными. А теперь будет реальная задача на уровень интеллекта.
Поговорим о "задаче коммивояжера". Интуитивную формулировка такова:
"Коммивояжёру, чтобы распродать нужные и не очень нужные в хозяйстве товары, следует объехать n пунктов и в конце концов вернуться в исходный пункт. Требуется определить наиболее выгодный маршрут объезда. В качестве меры выгодности маршрута (точнее говоря, невыгодности) может служить суммарное время в пути, суммарная стоимость дороги, или, в простейшем случае, длина маршрута.
Совершенно очевидно, что задача может быть решена перебором всех вариантов объезда и выбором оптимального. Беда в том, что количество возможных маршрутов очень быстро возрастает с ростом n (оно равно n! — количеству способов упорядочения пунктов). К примеру, для 100 пунктов количество вариантов будет представляться 158-значным числом"
http://mech.math.msu.su/~shvetz/54/inf/perl-problems/chCommisVoyageur.xhtml

Как эта задача решается по-человечески, методами комбинаторики - вот фрагмент лекции с примером для n=4. (канал "Учим алгоритмы дискретной математики")


А вот как эта задача решается по-шмелиному для n=5.

Шмель последовательно разрабатывает свой путь на поле с пятью искусственными цветками (синие кружки), на котором располагается его гнездо (белый кружок). Съемка вылетов 6 шмелей. Видео воспроизводится с ускорением в 600 раз
Видео - из из статьи "Шмели и задача коммивояжёра" (и далее цитата оттуда же).
https://elementy.ru/kartinka_dnya/946/Shmeli_i_zadacha_kommivoyazhyora
"На тестовом поле расположили 5 искусственных цветков в вершинах правильного пятиугольника. Когда цветки находились друг от друга на достаточно большом расстоянии (25 метров) и шмели-фуражиры не видели, где следующая цель, то в первые вылеты они активно исследовали пространство: от уже найденного цветка совершали петли в поисках нового. С опытом (с увеличением числа вылетов) оптимизировалась последовательность посещения уже известных цветков и выпрямлялся путь между двумя соседними цветками. В итоге шмели находили кратчайший путь для сбора нектара: в эксперименте расстояние, пролетаемое насекомым в последнем полете, было на 80% меньше по сравнению с первым вылетом. И происходило это довольно быстро: в среднем — на 26-м полете, когда шмель перебирал всего около 20 маршрутов из 120 возможных (120 = 5!).
Если исследователи переставляли один из цветков, вылеты шмелей длились дольше, а пролетаемое расстояние увеличивалось. Недоумевающие фуражиры продолжали посещать место, где раньше стоял цветок, но поскольку нектар добрать было негде, они снова начинали совершать медленные петли от известных цветков, исследуя пространство.
Так учились шмели, когда количество цветков было сильно ограничено, и приходилось включать в маршрут всё, что было в наличии. Но ведь цветков может быть много, и разные цветы могут давать разное количество нектара. В одном эксперименте на поляне находились более щедрые и более жадные искусственные цветки разных размеров: либо большие, либо маленькие. В случае с маленькими цветками, когда шмели не могли с предыдущего увидеть следующий, они учились выборочно включать в свой маршрут более щедрые источники нектара, а когда цветки были крупными и поэтому хорошо заметными, шмели предпочитали летать на те, что видны, вне зависимости от ценности награды. Получается, что если все равно приходится учиться, как найти следующий цветок, шмели запоминают, где располагаются самые хорошие точки, а если хоть какие-то цветки видно и так — не тратят на это время и силы.
Получается, что шмели вполне справляются с решением задачи коммивояжёра для небольшого числа городов. В этом смысле они не так уж сильно отстают от людей."

Не пора ли людям отнестись к себе более объективно - для собственной пользы.
Возможно, эффективность мозга у довольно многих представителей рода человеческого эквивалентна примерно 4 (четырем) нейронам, соединенным в организованную сеть.
Это довольно радикальное заявление, но не лишенное некоторых оснований. См.
"Пчелы могут считать объекты, имея только четыре нервные клетки в мозге"
https://naked-science.ru/article/biology/pchely-mogut-schitat-obekty-imeya
Оригинал: "Insect-Inspired Sequential Inspection Strategy Enables an Artificial Network of Four Neurons to Estimate Numerosity"
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004218302384

Такие дела.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 72 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →