美国华盛顿,7月15日(ANI):蜜蜂必须平衡努力、风险和回报,同时快速准确地决定哪些花朵可以为蜂巢提供食物。根据最近发表在《eLife》杂志上的一项研究,蜜蜂已经进化了数百万年,能够迅速做出决定并限制危险。

这项研究增强了我们对昆虫大脑、人类大脑如何进化以及如何设计更好的机器人的理解。

这篇论文提出了蜜蜂的决策模型,并概述了它们大脑中能够快速决策的路径。这项研究是由悉尼麦考瑞大学的安德鲁·巴伦教授、谢菲尔德大学的哈迪·马布迪博士、内维尔·迪尔登和詹姆斯·马歇尔教授领导的。

“决策是认知的核心,”巴伦教授说。“这是对可能结果的评估结果,动物的生活充满了决定。蜜蜂的大脑比芝麻还小。然而,她能比我们更快更准确地做出决定。一个被编程来做蜜蜂工作的机器人需要超级计算机的支持。

“今天的自主机器人在很大程度上是在远程计算的支持下工作的,”巴伦教授继续说。“无人机相对来说没有大脑,它们必须与数据中心进行无线通信。这条技术路线永远不会允许无人机真正独自探索火星——美国宇航局在火星上的惊人漫游者在多年的探索中已经行驶了大约75公里。”

蜜蜂需要快速高效地工作,寻找花蜜并将其送回蜂巢,同时避开捕食者。他们需要做决定。哪一朵花会有花蜜?当它们飞行时,它们只容易受到空袭。当它们着陆觅食时,很容易受到蜘蛛和其他捕食者的攻击,其中一些捕食者会伪装成花朵。

“我们训练了20只蜜蜂来识别五种不同颜色的‘花盘’。蓝色的花总是含有糖浆,”MaBouDi博士说。“对于蜜蜂来说,绿色的花总是含有奎宁(奎宁水)的苦味。其他颜色有时含有葡萄糖。”

“然后我们把每只蜜蜂引入一个‘花园’,那里的‘花’刚刚有蒸馏水。我们拍摄了每只蜜蜂,然后观看了40多个小时的视频,跟踪蜜蜂的路径,并计算它们做出决定所需的时间。

MaBouDi博士说:“如果蜜蜂确信一朵花有食物,它们就会迅速决定降落在花上(平均0.6秒)。”“如果它们确信一朵花没有食物,它们也会很快做出决定。”

如果它们不确定,那么它们会花更多的时间——平均1.4秒——这个时间反映了花有食物的可能性。

然后,研究小组根据基本原理建立了一个计算机模型,旨在复制蜜蜂的决策过程。他们发现计算机模型的结构看起来与蜜蜂大脑的物理布局非常相似。

马歇尔教授说:“我们的研究表明,复杂的自主决策需要最少的神经回路。”“现在我们知道蜜蜂是如何做出如此明智的决定的,我们正在研究它们是如何如此迅速地收集和采样信息的。我们认为蜜蜂正在利用它们的飞行动作来增强它们的视觉系统,使它们能够更好地发现最好的花朵。”(ANI)