Муравьи оказались лучше людей в эксперименте с групповым решением проблем в лабиринте

Любой, кто имел дело с муравьями на кухне, знает, что муравьи — существа очень социальные, и редко можно встретить одного из них. Люди тоже социальные существа, хотя некоторые из нас любят одиночество. Кроме того, муравьи и люди — единственные существа в природе, которые постоянно сотрудничают при транспортировке больших грузов, значительно превышающих их собственные размеры.

Профессор Офер Файнерман и его команда из Научного института Вейцмана использовали эту общую черту для проведения увлекательного эволюционного соревнования, в котором задаются вопросом: Кто лучше справится с маневрированием большого груза в лабиринте? Удивительные результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, проливают новый свет на принятие решений в группе, а также на плюсы и минусы сотрудничества по сравнению с одиночным подходом.

Чтобы провести сравнение между двумя столь несхожими видами, исследовательская группа под руководством Табеа Дрейер создала реальную версию «головоломки грузчиков рояля» — классической вычислительной задачи из области планирования движения и робототехники, в которой рассматриваются возможные способы перемещения объекта необычной формы — например, рояля — из точки А в точку Б в сложной среде.

Вместо рояля участникам эксперимента дали большой Т-образный предмет, которым нужно было маневрировать в прямоугольном пространстве, разделенном на три камеры, соединенные двумя узкими щелями.

Исследователи создали два набора лабиринтов, отличающихся только размерами, чтобы соответствовать размерам муравьев и людей, а также сформировали группы разного размера. Набрать участников исследования было проще в случае с людьми, которые вызвались просто потому, что их попросили принять участие, и, вероятно, потому, что им понравилась идея соревнования. Муравьи, с другой стороны, далеко не конкуренты. Они присоединились, потому что были введены в заблуждение, думая, что тяжелый груз — это сочный съедобный продукт, который они доставят в свое гнездо.

Муравьи, выбранные для конкуренции с Homo sapiens, были Paratrechina longicornis. Их назвали так из-за длинных усиков, хотя иногда их называют «сумасшедшими муравьями» за их склонность к прыжкам. Этот хорошо знакомый нам вид черных муравьев длиной около 3 мм распространен по всему миру.

Муравьи решали задачу прохождения лабиринта в трёх различных условиях: один муравей, небольшая группа из семи муравьев и большая группа из 80 муравьев. Люди справлялись с заданием в трех параллельных комбинациях: один человек, небольшая группа из шести-девяти человек и большая группа из 26 человек.

Чтобы сделать сравнение как можно более значимым, группы людей в некоторых случаях инструктировали избегать общения с помощью речи или жестов, даже надевали хирургические маски и солнцезащитные очки, чтобы скрыть рот и глаза. Кроме того, участникам эксперимента было велено держать груз только за ручки, имитирующие способ, которым его держат муравьи. На ручках находились измерительные приборы, которые измеряли силу тяги, прилагаемую каждым человеком на протяжении всей попытки.

Исследователи повторили эксперимент множество раз для каждой комбинации, а затем тщательно проанализировали видеозаписи и все расширенные данные отслеживания, используя компьютерное моделирование и различные физические модели.

Когнитивные способности людей, как ни удивительно, дали им преимущество в индивидуальном испытании, в котором они прибегли к расчетливому стратегическому планированию, легко обогнав муравьев.

Однако в групповом испытании картина была совершенно иной, особенно для больших групп. Группы муравьев не только показали лучшие результаты, чем отдельные муравьи, но в некоторых случаях и лучше, чем люди. Группы муравьев действовали сообща, расчетливо и стратегически грамотно, демонстрируя коллективную память, которая помогала им сохранять определенное направление движения и избегать повторных ошибок.

Люди же, напротив, не смогли значительно улучшить свои показатели, когда действовали в группах. Когда общение между членами группы было ограничено до уровня муравьев, их производительность даже упала по сравнению с индивидуальной. Они были склонны выбирать «жадные» решения, которые казались привлекательными в краткосрочной перспективе, но не приносили пользы в долгосрочной, и, по словам исследователей, стремились к наименьшему общему знаменателю.

«Муравьиная колония — это фактически семья», — говорит Файнерман. «Все муравьи в гнезде — братья, и у них есть общие интересы. Это тесное общество, в котором сотрудничество значительно преобладает над конкуренцией. Именно поэтому муравьиную колонию иногда называют суперорганизмом, своего рода живым организмом, состоящим из множества «клеток», которые сотрудничают друг с другом».

«Наши результаты подтверждают это представление. Мы показали, что муравьи, действующие как группа, умнее, что для них целое больше, чем сумма частей. В отличие от этого, формирование групп не расширяет когнитивные способности человека. Знаменитая «мудрость толпы», ставшая столь популярной в эпоху социальных сетей, в наших экспериментах не проявилась».

Запись Муравьи оказались лучше людей в эксперименте с групповым решением проблем в лабиринте впервые опубликована на сайте Про технологии.