動物界的科學家！蜜蜂能夠理解一個極其複雜的數學概念

說到蜜蜂，似乎什麼都不重要。

正如今天發表的一篇論文所顯示的，我們的研究表明，蜜蜂能夠理解「無物」的量值，並將零按順序排列在正確的位置。

這是第一個證據，表明昆蟲的大腦可以理解零的概念，並對我們理解複雜的數字處理是如何進化的具有啟示意義。更廣泛地說，它可以幫助我們設計更好的人工智慧解決方案，在複雜的環境中運行。

「零」,到底是什麼呢?

在人類文化、歷史、心理學和動物學習中有四個階段來理解零的概念。

第一階段：把零理解為沒有什麼東西，比如盤子里沒有食物。第一個級別很可能在視覺處理的早期階段啟用。

第二階段：將零理解為「無」與「無」。「某物」，如房間里是否有光。因此，「沒有」被視為一個有意義的行為範疇。

第三階段：理解零可以有一個數值，並且屬於正數軸的低端。例如:0

第四階段：理解零可以被賦予一個符號表示，可以在現代數學和計算中使用，例如:1 - 1 = 0。

我們的新研究表明蜜蜂已經達到了理解零概念的第三階段。

蜜蜂現在加入了少數精英物種的行列，他們已經證明了對零的理解達到了如此高級的水平。雖然恆河猴、vervet猴、一隻黑猩猩和一隻非洲灰鸚鵡已經證明了學習或自發理解零概念的能力，但這是第一次在昆蟲身上觀察到如此高水平的認知數字處理。

為什麼關心零?

在整個人類歷史中，零的重要性是不容低估的。

中國的計數桿使用一個空白的空間來代表一個地方的價值，然而零作為一個有數量價值的數字在幾個世紀里被忽視了。例如，羅馬數字沒有0的符號。

直到公元628年，零號才有了書面記錄，印度數學家Brahmasputha Siddhanta在他的《婆羅門悉丹塔》一書中指出它本身就是一個數字。這是第一個提供規則的書面記錄。

我們今天所熟悉的符號零(0)最早的記錄來自印度瓜里爾(公元876年)一座寺廟牆上的印度銘文。阿拉伯數字，連同現代的零概念，直到公元1200年才到達西方。

有趣的是，雖然人們花了幾個世紀的時間才完全理解並在人類文化中使用了零這個概念，但蜜蜂學會了運用先前的數字知識，在接受促進數字認知訓練的一天內證明對零的理解。

我們如何問蜜蜂零

蜜蜂經常在複雜的環境中覓食，並進化出適應這種生活的視覺處理方案。

在我們的研究中，我們測試了蜜蜂的數量處理方法，通過單獨訓練它們，用特殊的設備來收集一種含糖的獎勵，並學習「小於」的規則，考慮到數字1 - 6。

每隻蜜蜂每次返回實驗時都需要在兩個數字之間做出選擇。例如，一個蜜蜂會被呈現兩個新數字(3比4;1和2;在它達到之前，在許多學習事件中，至少80%的著陸準確率，因此選擇最低的數字。

一旦蜜蜂做到了這一點，它就會呈現出之前從未見過的「空集合」的刺激，代表零。

令人驚訝的是，按照「小於」規則訓練的蜜蜂更喜歡訪問空集，而不是任何其他高值數。這意味著蜜蜂理解空集的數量比包含實際元素的集合要低。

在進一步的實驗中，其他蜜蜂能夠在數值連續體的低端點處放置零點，並演示了數值距離效應。

當精度隨著兩個數字之間的差異增加而增加時，數值距離效應就得到了證明。

研究表明，雖然蜜蜂可以區分0和1，但當數字進一步分離時，它們表現得更好，比如在0和6之間。

研究零的研究的下一步是了解小的和看似簡單的大腦(如蜜蜂的)在神經學意義上是零。

德國圖賓根大學動物數值能力專家Andreas Nieder寫道:

蜜蜂和其他動物的高級數值技巧提出了一個問題：它們的大腦如何將「無」轉化為「零」的抽象概念。

這個關於蜜蜂的新研究在這一領域創造了許多新的問題，也表明了大腦的大小和複雜性並不能完全決定智力，尤其是數字能力。

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