Муравьи превзошли людей в групповом решении задачи по прохождению лабиринта
Муравьи и люди — единственные существа в природе, которые стабильно кооперируются для транспортировки крупных грузов, значительно превышающих их собственные размеры. Проф. Офер Файнерман и его команда из Института науки Вейцмана использовали эту общую черту, чтобы провести эволюционное соревнование: кто лучше проведёт крупный груз через лабиринт? Результаты, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, проливают новый свет на групповое принятие решений.
Экспериментальная установка
Исследователи создали реальную версию «головоломки перевозки пианино» — классической вычислительной задачи из области планирования движений и робототехники. Участники маневрировали крупным Т-образным объектом через прямоугольное пространство, разделённое на три камеры, соединённые узкими проходами.
Были созданы два набора лабиринтов, различающихся только размером, чтобы соответствовать масштабам муравьёв и людей. В эксперименте участвовали:
- Муравьи Paratrechina longicornis («сумасшедшие муравьи») в трёх комбинациях: одна особь, небольшая группа (7 особей) и крупная группа (80 особей).
- Люди в параллельных комбинациях: один человек, малая группа (6–9 человек) и большая группа (26 человек).
Для максимально корректного сравнения группы людей в некоторых случаях получали инструкцию избегать общения (речью или жестами), носили хирургические маски и солнцезащитные очки. Участники держали груз только за специальные ручки, имитирующие хват муравьёв, с датчиками, измеряющими прилагаемое усилие.
Результаты
- Индивидуальный вызов: Когнитивные способности дали людям преимущество. Они использовали стратегическое планирование и легко превзошли одиночных муравьёв.
- Групповой вызов: Картина кардинально изменилась,
особенно для крупных групп. Группы муравьёв не только превзошли
одиночек, но в некоторых случаях показали лучший результат, чем люди.
- Муравьи действовали согласованно и стратегически, демонстрируя коллективную память, которая помогала им сохранять направление движения и избегать повторных ошибок.
- Люди в группах не смогли значительно улучшить индивидуальный результат. При ограничении коммуникации их производительность даже падала. Они склонялись к «жадным» решениям, выгодным в краткосрочной, но не в долгосрочной перспективе, и выбирали «наименьший общий знаменатель».
Выводы
Проф. Файнерман отмечает: «Муравьиная колония — это семья, тесно сплочённое общество, где сотрудничество значительно перевешивает конкуренцию. Наши находки подтверждают это видение. Мы показали, что муравьи, действуя как группа, умнее — целое для них больше суммы частей. В отличие от них, формирование групп не расширило когнитивные способности людей. Знаменитая «мудрость толпы» не проявилась в наших экспериментах».
В исследовании также участвовали д-р Эхуд Фонио (группа Файнермана, Отдел физики сложных систем), проф. Нир Гов (Отдел химической и биологической физики) и д-р Амир Халуц (в то время аспирант под руководством Гова и проф. Амоса Кормана из Хайфского университета).