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研究首次发现乌鸦会使用统计逻辑
发布日期:2023-09-16 00:17:27  稿源:cnBeta.COM

乌鸦无论是玩把戏、模仿说话还是举行"葬礼",都以其出人意料的智慧吸引着公众的目光。图宾根大学(University of Tübingen)的研究人员首次发现,乌鸦能够进行统计推理。这些结果可以帮助科学家们更好地理解智力的进化(也可能让我们更好地了解我们的后院发生了什么)。

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乌鸦的数量超过 2700 万只,在美国几乎无处不在。它们响亮的"叫声"很难让人忽视,而这些叫声的音调则根据鸟类所要传达的信息而有所不同。与其他鸦科鸟类一样,乌鸦的大脑也很大,而且前脑特别明显,这与人类的统计和分析推理能力有关。得益于这些特性,鸟类学家和动物行为学家发现乌鸦会进行各种"智能"活动,例如用树枝作为工具从树皮中提取虫子。一些专家甚至认为,乌鸦的智力与 7 岁儿童相当。

除了使用工具,鸦科鸟类还能进行基本的数学运算,比如加减法。华盛顿大学鸟类行为学博士后研究员凯丽-斯威夫特博士解释说:"在自然界中,很少有动物被证明拥有大量的数学智能(除了基本的数字辨别能力之外)--比如数字能力、对算术的理解、抽象思维和符号表征。几种鸦科鸟类已被证明拥有其中的一些技能,这使它们变得相当特别"。

图宾根大学的洪堡研究员梅丽莎-约翰斯顿(Melissa Johnston)博士当然很欣赏这些动物的特殊性,因为她和她的同事已经研究这些动物好几年了。她说:"我们的实验室已经证明,乌鸦具有复杂的计算能力,表现出抽象思维,并在决策过程中表现出深思熟虑。"在最近的实验中,约翰斯顿和她的团队将这些能力推向了一个新的极端,测试统计推理能力。

涉及乌鸦的研究并不适合胆小的人。约翰斯顿说:"在这样的实验中需要进行大量的训练,因为我们不能向乌鸦提出一个口头问题(就像我们通常对人类提出的问题那样),然后期待乌鸦给出答案。因此,就像教授任何复杂任务一样,我们先从简单的任务开始,然后随着实验对象技能的提高逐步增加复杂程度。"

为此,约翰斯顿和她的团队首先训练两只乌鸦啄触摸屏上的各种图像,以获得食物。从这种简单的"先啄后吃"的常规训练开始,研究人员大大提高了训练的难度。"我们引入了概率的概念,比如并不是每啄一下图像都能获得奖励,"约翰斯顿详细解释道。"这就是乌鸦学习屏幕上的图像与获得奖励的可能性之间独特配对的地方。结果乌鸦很快就学会了将每幅图像与不同的奖励概率联系起来。"

在实验中,两只乌鸦必须在其中两幅图像中做出选择,每幅图像对应不同的奖励概率。约翰斯顿说:"乌鸦的任务是学习相当抽象的数量(即非整数),将它们与抽象符号联系起来,然后以奖励最大化的方式应用这些信息组合。经过 10 天的训练和 5000 次试验,研究人员发现这两只乌鸦继续选择奖励概率较高的乌鸦,这显示了它们使用统计推理的能力。"

统计推理是指利用有限的情况信息得出结论并做出决定。人们每天都在不知不觉中使用统计推理,比如在决定哪家咖啡馆有更多的座位给一群朋友时。约翰斯顿补充说:"你只有时间去一家咖啡馆,因此你可能会回想以前去过的咖啡馆,然后得出结论:与 B 咖啡馆相比,A 咖啡馆(相对)有更多空位,因此你会选择去 A 咖啡馆。无论哪种情况,你都不能保证一定有位子,但其中一种情况被认为是更好的选择。同样,乌鸦记住了触摸屏上的图像与奖励概率之间的联系,并利用这种记忆确保它们在大多数情况下都能获得最高奖励。"

为了进一步刺激乌鸦,约翰斯顿和她的团队等了整整一个月才再次对乌鸦进行测试。即使在一个月没有训练的情况下,乌鸦也能记住奖励概率,并且每次都能选出最高的数字。乌鸦几乎可以在任何情况下运用统计推理来确保获得奖励,这让约翰斯顿和她的团队感到非常兴奋。"每天与这些鸟儿一起工作非常有意义!它们是反应灵敏的动物,所以我很享受和它们在一起的时光,"约翰斯顿补充道。

乌鸦是少数能够成功适应城市化的动物之一,这无疑要归功于它们的智慧。这些鸟类经常利用隧道等人工建筑作为冬季取暖的场所。这些行为是城市生态学家将鸦科鸟类归类为"剥削者"的原因,因为它们不仅能容忍人类,而且实际上在城市环境中茁壮成长。正如约翰斯顿和她的团队所发现的,这种利用行为的部分原因可能是由于鸟类具有使用统计推理的能力。约翰逊补充说:"野生乌鸦可能会在其生态行为中使用统计推理;虽然我怀疑它们有乌鸦咖啡馆,但它们会访问与不同程度的觅食成功相关的各种地点。"

随着研究进一步揭示乌鸦的智力,公众对这些鸟类的看法也在不断改变。在历史上,乌鸦象征着死亡。在西方,人们对乌鸦的看法既崇拜又敌视。"许多人渴望与乌鸦建立关系,而另一些人则把它们视为害虫,期待有机会控制它们。"

值得庆幸的是,这些动物受到《候鸟条约法》的保护。不过,这项法律并没有阻止一些州在一年中的某些时候出售乌鸦狩猎许可证。斯威夫特指出:"仍然有很多人会兴高采烈地领取年度乌鸦许可证,然后射杀几百只乌鸦取乐。"

不过,越来越多的公众开始欣赏这些动物的智慧。从邻里乌鸦的社交媒体渠道到运动队吉祥物,再到像这次这样的重要研究,越来越多的人认为乌鸦是有吸引力的、可亲的。斯威夫特说:"我认为,对很多人来说,这些研究让他们以以前不曾有过的方式欣赏乌鸦。他们可能会开始更积极地关注乌鸦,因为他们意识到乌鸦可能会做一些有趣和令人兴奋的事情,比如玩耍。我认为这些研究有助于改善我们与城市乌鸦的关系,并改变乌鸦对我们的象征意义。"

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