研究首次發現烏鴉會使用統計邏輯
烏鴉無論是玩把戲、模仿說話還是舉行”葬禮”,都以其出人意料的智慧吸引著公眾的目光。圖賓根大學(University of Tübingen)的研究人員首次發現,烏鴉能夠進行統計推理。這些結果可以幫助科學家們更好地理解智力的進化(也可能讓我們更好地了解我們的後院發生了什麼)。
烏鴉的數量超過2700 萬隻,在美國幾乎無處不在。它們響亮的”叫聲”很難讓人忽視,而這些叫聲的音調則根據鳥類所要傳達的信息而有所不同。與其他鴉科鳥類一樣,烏鴉的大腦也很大,而且前腦特別明顯,這與人類的統計和分析推理能力有關。得益於這些特性,鳥類學家和動物行為學家發現烏鴉會進行各種”智能”活動,例如用樹枝作為工具從樹皮中提取蟲子。一些專家甚至認為,烏鴉的智力與7 歲兒童相當。
除了使用工具,鴉科鳥類還能進行基本的數學運算,比如加減法。華盛頓大學鳥類行為學博士後研究員凱麗-斯威夫特博士解釋說:”在自然界中,很少有動物被證明擁有大量的數學智能(除了基本的數字辨別能力之外)–比如數字能力、對算術的理解、抽象思維和符號表徵。幾種鴉科鳥類已被證明擁有其中的一些技能,這使它們變得相當特別”。
圖賓根大學的洪堡研究員梅麗莎-約翰斯頓(Melissa Johnston)博士當然很欣賞這些動物的特殊性,因為她和她的同事已經研究這些動物好幾年了。她說:”我們的實驗室已經證明,烏鴉具有復雜的計算能力,表現出抽象思維,並在決策過程中表現出深思熟慮。”在最近的實驗中,約翰斯頓和她的團隊將這些能力推向了一個新的極端,測試統計推理能力。
涉及烏鴉的研究並不適合膽小的人。約翰斯頓說:”在這樣的實驗中需要進行大量的訓練,因為我們不能向烏鴉提出一個口頭問題(就像我們通常對人類提出的問題那樣),然後期待烏鴉給出答案。因此,就像教授任何復雜任務一樣,我們先從簡單的任務開始,然後隨著實驗對象技能的提高逐步增加複雜程度。”
為此,約翰斯頓和她的團隊首先訓練兩隻烏鴉啄觸摸屏上的各種圖像,以獲得食物。從這種簡單的”先啄後吃”的常規訓練開始,研究人員大大提高了訓練的難度。”我們引入了概率的概念,比如並不是每啄一下圖像都能獲得獎勵,”約翰斯頓詳細解釋道。”這就是烏鴉學習屏幕上的圖像與獲得獎勵的可能性之間獨特配對的地方。結果烏鴉很快就學會了將每幅圖像與不同的獎勵概率聯繫起來。”
在實驗中,兩隻烏鴉必須在其中兩幅圖像中做出選擇,每幅圖像對應不同的獎勵概率。約翰斯頓說:”烏鴉的任務是學習相當抽象的數量(即非整數),將它們與抽象符號聯繫起來,然後以獎勵最大化的方式應用這些信息組合。經過10 天的訓練和5000 次試驗,研究人員發現這兩隻烏鴉繼續選擇獎勵概率較高的烏鴉,這顯示了它們使用統計推理的能力。”
統計推理是指利用有限的情況信息得出結論並做出決定。人們每天都在不知不覺中使用統計推理,比如在決定哪家咖啡館有更多的座位給一群朋友時。約翰斯頓補充說:”你只有時間去一家咖啡館,因此你可能會回想以前去過的咖啡館,然後得出結論:與B 咖啡館相比,A 咖啡館(相對)有更多空位,因此你會選擇去A 咖啡館。無論哪種情況,你都不能保證一定有位子,但其中一種情況被認為是更好的選擇。同樣,烏鴉記住了觸摸屏上的圖像與獎勵概率之間的聯繫,並利用這種記憶確保它們在大多數情況下都能獲得最高獎勵。”
為了進一步刺激烏鴉,約翰斯頓和她的團隊等了整整一個月才再次對烏鴉進行測試。即使在一個月沒有訓練的情況下,烏鴉也能記住獎勵概率,並且每次都能選出最高的數字。烏鴉幾乎可以在任何情況下運用統計推理來確保獲得獎勵,這讓約翰斯頓和她的團隊感到非常興奮。”每天與這些鳥兒一起工作非常有意義!它們是反應靈敏的動物,所以我很享受和它們在一起的時光,”約翰斯頓補充道。
烏鴉是少數能夠成功適應城市化的動物之一,這無疑要歸功於它們的智慧。這些鳥類經常利用隧道等人工建築作為冬季取暖的場所。這些行為是城市生態學家將鴉科鳥類歸類為”剝削者”的原因,因為它們不僅能容忍人類,而且實際上在城市環境中茁壯成長。正如約翰斯頓和她的團隊所發現的,這種利用行為的部分原因可能是由於鳥類具有使用統計推理的能力。約翰遜補充說:”野生烏鴉可能會在其生態行為中使用統計推理;雖然我懷疑它們有烏鴉咖啡館,但它們會訪問與不同程度的覓食成功相關的各種地點。”
隨著研究進一步揭示烏鴉的智力,公眾對這些鳥類的看法也在不斷改變。在歷史上,烏鴉象徵著死亡。在西方,人們對烏鴉的看法既崇拜又敵視。”許多人渴望與烏鴉建立關係,而另一些人則把它們視為害蟲,期待有機會控制它們。”
值得慶幸的是,這些動物受到《候鳥條約法》的保護。不過,這項法律並沒有阻止一些州在一年中的某些時候出售烏鴉狩獵許可證。斯威夫特指出:”仍然有很多人會興高采烈地領取年度烏鴉許可證,然後射殺幾百隻烏鴉取樂。”
不過,越來越多的公眾開始欣賞這些動物的智慧。從鄰里烏鴉的社交媒體渠道到運動隊吉祥物,再到像這次這樣的重要研究,越來越多的人認為烏鴉是有吸引力的、可親的。斯威夫特說:”我認為,對很多人來說,這些研究讓他們以以前不曾有過的方式欣賞烏鴉。他們可能會開始更積極地關注烏鴉,因為他們意識到烏鴉可能會做一些有趣和令人興奮的事情,比如玩耍。我認為這些研究有助於改善我們與城市烏鴉的關係,並改變烏鴉對我們的象徵意義。”