Kiválóan értik a méhek az elsős matekot

Annak ellenére, hogy az agyuk kevesebb mint egymillió idegsejtet tartalmaz, a méhekről nemrég kiderült, hogy képesek a nulla fogalmának megértésére, és egy friss kutatás eredményei szerint az összeadás és a kivonás sem áll tőlük távol. A The Conversation számolt be arról, hogy a méhek a matematikai alapismeretek elvégzéséhez szimbólumokat használnak. 

Összeadás és kivonás

Már egészen fiatalon megtanuljuk, hogy a plusz szimbólum (+) azt jelenti, hogy kettő vagy több számot összeadunk, a mínusz szimbólum (-) pedig azt, hogy a számokat kivonjuk egymásból. Ennek a problémának a megoldásához mind a hosszú távú, mind pedig a rövid távú memóriára szükségünk van. Ahhoz, hogy a numerikus értékeket értelmezni tudjuk, a rövid távú memóriát használjuk, az összeadás vagy kivonás szabályait pedig a hosszú távú memóriában tárolja az agyunk.

Annak ellenére, hogy az aritmetika nem egyszerű, mégis létfontosságú az emberi társadalmak működéséhez. Már az egyiptomiak és a babiloniak is használták az alapműveleteket, Kr. e. 2000 körül. Így tartották számon például a szarvasmarháikat. De vajon csak a főemlősök agya képes ilyen feladatok megoldására, vagy más állatok is értik az aritmetikai műveleteket? A méhek segítenek megválaszolni a kérdést.

Így tanítsd a méheket!

A méhek visszatérnek az adott területre, ha az számukra elegendő és megfelelő táplálékot biztosít. A kutatás során magas cukortartalmú vizet adtak a méheknek, emiatt a nőstények szívesen tértek vissza a kísérlet helyszínére. A vizsgálathoz felállított területen, ha a méh a helyes számot választotta, cukros vizet kapott, ha rosszul döntött, akkor egy keserű ízű kininoldathoz jutott. Ezzel a módszerrel tanították meg a méheknek az összeadás és a kivonás folyamatait, mindössze 4-7 óra alatt. Minden alkalommal, amikor egy méh jóllakik, visszatér a kaptárba, majd kis idő múlva megint visszarepül a táplálékforráshoz.

Összeadás és kivonás a méhekkel

A méheket egyéni képzésben részesítették, amely során egy Y-alakú labirintusba kerültek. A méh az Y-labirintus bejáratánál egy olyan elemet látott, amely egytől ötig terjedő számú alakzatból állt. Az elem – például négyzet, de sok más alakzatot is használtak – kék vagy sárga színű voltak. A kék azt jelentette, hogy a méheknek összeadást (+1), míg a sárga alakzatok esetén kivonást (-1) kellett végrehajtaniuk. A labirintus egyik oldala hibás választ mutatott, a másik oldalon viszont a helyes válasz volt megtalálható. A kísérletben véletlenszerűen váltakoztak a helyes és helytelen oldalak, így a méhek a tanuláshoz nem a térbeli tájékozódási képességeiket használták, vagyis nem azt tanulták meg, hogy melyik az Y-labirintus megfelelő oldala.

A kezdeti szám megállapítása után a méh egy lyukon keresztül az Y szárába repül, ahol meg kell hoznia a döntést, hogy melyik irányba repül tovább, attól függően, hogy milyen műveletet végez el. A kísérlet elején a méhek véletlenszerűen választottak irányt, amíg rá nem jöttek a probléma megoldására. Végül több mint 100 tanulási kísérlet kellett ahhoz, hogy a méhek megértsék, hogy a kék a +1, a sárga pedig a -1 műveletét jelenti. A méhek ezt követően új számokra alkalmazták a szabályokat.

Az új számmal végzett vizsgálatban a méhek 64-72 százalékban helyesen oldották meg az összeadást és kivonást. Ez pedig jelentősen jobb eredmény, mint amit a méhektől elvárnánk ilyen esetben.

Miért bonyolultak a műveletek a méhek számára?

Az olyan műveletek, mint például az összeadás vagy a kivonás, összetett kérdések, mivel két feldolgozási szintet igényelnek. Az első szinten a méh megérti a szám értékét, a második szinten pedig a rövid távú memóriájuk segítségével értelmezniük kell az új értéket. Ezen a két folyamaton kívül a méheknek a rövid távú memóriájukban is el kellett végezniük a műveletet, hiszen a hozzáadandó vagy kivonandó szám nem volt vizuálisan jelen. A +1 vagy -1 tehát egy olyan elvont fogalom volt a kísérletben, amelyet a méheknek önmagukban kellett megérteniük. Azzal, hogy bebizonyosodott, a méhek képesek aritmetikai és szimbolikus tanulásra, további kérdések merülnek fel. Például, hogy erre vajon melyik más állatfaj képes.

A mesterséges intelligencia fejlesztésében is hasznos lehet a kísérlet, hiszen segíthet abban, hogy a számítógépeket minél hatékonyabban tanítsák meg a különböző problémák megoldására. Az eredmények szerint a matematikai szimbólumok azok, amiknek a megértése segít a műveletek elvégzésében, ehhez pedig – ahogy ezt a méhek bebizonyították – egy egészen apró agy is elég.