Bye om 'n koninginby gemerk met 'n kolletjie op sy rug. Shutter
’n Heuningby se lewe hang daarvan af dat hy suksesvol nektar van blomme oes om heuning te maak. Om te besluit watter blom waarskynlik nektar sal bied, is ongelooflik moeilik.
Om dit reg te kry, vereis die korrekte opweging van subtiele leidrade oor blomtipe, ouderdom en geskiedenis – die beste aanwysers wat 'n blom dalk 'n klein druppel nektar bevat. Om dit verkeerd te kry, is op sy beste 'n mors van tyd, en in die ergste geval beteken dit blootstelling aan 'n dodelike roofdier wat in die blomme wegkruip.
In nuwe navorsing vandag in eLife gepubliseer ons span rapporteer hoe bye hierdie komplekse besluite neem.
'n Veld van kunsmatige blomme
Ons het bye uitgedaag met 'n veld kunsmatige blomme gemaak van gekleurde skywe karton, wat elkeen 'n klein druppel suikerstroop aangebied het. Verskillende kleur "blomme" het gewissel in hul waarskynlikheid om suiker te bied, en het ook verskil in hoe goed bye kon oordeel of die vals blom 'n beloning bied of nie.
Ons het klein, onskadelike verfmerke op die rug van elke by gesit en elke besoek wat 'n by aan die blommereeks gemaak het, verfilm. Ons het toe rekenaarvisie en masjienleer gebruik om die posisie en vlugpad van die by outomaties te onttrek. Uit hierdie inligting kon ons elke enkele besluit wat die bye geneem het, assesseer en presies tyd gee.
Ons het gevind dat bye baie vinnig geleer het om die mees lonende blomme te identifiseer. Hulle het vinnig beoordeel of hulle 'n blom moet aanvaar of verwerp, maar verbasend genoeg was hul korrekte keuses gemiddeld vinniger (0.6 sekondes) as hul verkeerde keuses (1.2 sekondes).
Dit is die teenoorgestelde van wat ons verwag het.
Gewoonlik by diere – en selfs in kunsmatige stelsels – neem ’n akkurate besluit langer as ’n onakkurate besluit. Dit word genoem die spoed-akkuraatheid afweging.
Hierdie afweging vind plaas omdat die bepaling of 'n besluit reg of verkeerd is, gewoonlik afhang van hoeveel bewyse ons het om daardie besluit te neem. Meer bewyse beteken dat ons 'n meer akkurate besluit kan neem - maar om bewyse te versamel neem tyd. Akkurate besluite is dus gewoonlik stadig en onakkurate besluite is vinniger.
Die spoed-akkuraatheid-afruil kom so dikwels voor in ingenieurswese, sielkunde en biologie, jy kan dit amper 'n "wet van psigofisika" noem. En tog het dit gelyk of bye hierdie wet oortree.
Die enigste ander diere wat bekend is om die spoed-akkuraatheid-afweging te klop is mense en primate.
Hoe kan 'n by dan, met sy klein dog merkwaardige brein, op gelyke voet met primate presteer?
Bye vermy risiko
Om hierdie vraag uitmekaar te haal, het ons na 'n berekeningsmodel gedraai en gevra watter eienskappe 'n stelsel moet hê om die spoed-akkuraatheid-afweging te oortref.
Ons het kunsmatige neurale netwerke gebou wat in staat is om sensoriese insette te verwerk, te leer en besluite te neem. Ons het die prestasie van hierdie kunsmatige besluitnemingstelsels vergelyk met die regte bye. Hieruit kon ons identifiseer wat 'n stelsel moes hê as dit die kompromis sou klop.
Die antwoord lê in die gee van "aanvaar" en "verwerp" antwoorde verskillende tydgebonde bewysdrempels. Hier is wat dit beteken – bye het slegs 'n blom aanvaar as dit in 'n oogopslag was seker dit was lonend. As hulle enige onsekerheid gehad het, het hulle dit verwerp.
Dit was 'n risiko-sku strategie en het beteken dat bye dalk 'n paar lonende blomme gemis het, maar dit het hul pogings suksesvol net gefokus op die blomme met die beste kans en die beste bewyse om hulle van suiker te voorsien.
Ons rekenaarmodel van hoe bye vinnige, akkurate besluite geneem het, is goed gekarteer na beide hul gedrag en die bekende weë van die byebrein.
Ons model is aanneemlik vir hoe bye sulke effektiewe en vinnige besluitnemers is. Wat meer is, dit gee ons 'n sjabloon vir hoe ons stelsels kan bou - soos outonome robotte vir eksplorasie of mynbou - met hierdie kenmerke.
Oor Die Skrywer
Andrew Barron, Professor, Macquarie Universiteit
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
ing
