一種能夠在沒有任何工具或正式教學的情況下進行加法運算的動物令科學界感到驚訝。哈佛大學 2014 年進行的研究表明,恒河猴不僅能識別數字符號,還能進行加法運算,人類技術花了數年時間才以數字方式複製了這種能力。這項發現強化了自然進化相對於技術解決方案的優越性。
人類計算的演變及其固有的挑戰
縱觀歷史,人類花了數千年的時間致力於數學系統的發展,並在近代致力於創造能夠計算的設備。從最初的算盤計數到當今超級電腦的複雜性,技術進步代表了創新和工程的偉大壯舉。
然而,即使取得了所有這些進步,技術仍然存在一定的限制。為了執行簡單的求和,計算系統需要特定的程式設計、複雜的演算法和持續的能量供應。相較之下,恒河猴使用重約 100 克的生物大腦執行相同的任務,而不依賴電能、程式碼或工廠基礎設施。差異是顯著的:人類創新需要數十億美元的投資和複雜的設施,而靈長類動物只使用其自然認知能力,這是數百萬年進化改進的結果。
恒河猴克服電腦程式設計的令人印象深刻的能力
恒河猴,科學上稱為獼猴,是哈佛醫學院神經生物學系研究員瑪格麗特·利文斯通進行的一項開創性研究的主要焦點。在實驗過程中,靈長類動物接受了訓練,學會識別 26 個不同的符號,這些符號代表數字 0 到 25,每次正確識別都會獲得獎勵。
一旦這個初始階段完成,科學家就給動物引入了觸控螢幕。在那裡,猴子展示了在兩個選項中選擇最高值數字的能力,準確率高達 90%,令人印象深刻。在稍後的階段,他們被指示進行加法:顯示成對的符號,獎勵與加法的結果成正比。觀察到的準確率大於 50%,證明靈長類動物確實會計算,而不僅僅是記住序列。
解開靈長類大腦和數字認知的秘密
恒河猴數學能力的關鍵在於其前額葉皮質及其數值處理的效率。與透過電子電路處理資訊的電腦不同,靈長類動物的大腦透過複雜的生物神經網路進行計算。這種自然架構正是當代工程在人工智慧進步中尋求效仿的模型。
圖賓根大學在神經生物學家安德烈亞斯·尼德爾 (Andreas Nieder) 的領導下進行的調查顯示,所謂的「數位能力」幾乎存在於動物生活的所有領域。這些數據表明,數學能力並不是人類獨有的特徵,而是在整個進化過程中發展的能力,其全部效率仍然無法透過現代工程複製。
關於動物數字認知能力的重要發現
- 由瑪格麗特·利文斯通 (Margaret Livingstone) 領導的哈佛大學 2014 年研究表明,恒河猴使用數字符號進行加法運算,準確率超過 50%,超出了簡單的記憶範圍。
- 圖賓根大學的神經生物學家安德烈亞斯·尼德爾分析了大量研究並得出結論,數學能力存在於動物進化過程中的多個物種中,並且並非人類獨有。
- 透過對自然與技術的清晰比較,猴子的生物大腦重約 100 克,可以在不依賴程式設計或外部能量的情況下解決算術問題,這是工程學在效率方面尚未能夠匹敵的。
仿生學為人工智慧帶來新視角
靈長類動物數學認知的研究為計算神經科學和人工智慧領域開闢了新途徑。研究人員正在研究猴腦的數值處理方法,以創建更有效率、資源密集程度更低的人工神經網路。仿生學在計算中的應用似乎是一個充滿希望的前沿領域:如果一隻猴子能夠成功地組合出僅重 100 克的大腦,那麼這就引發了電腦是否需要重型基礎設施才能執行相同任務的問題。
這樣,大自然憑藉著數百萬年累積的智慧,繼續提供寶貴的經驗教訓,而人類技術將需要數十年的時間才能完全吸收這些經驗教訓。
自然進化的智慧及其相對於人類工程的優勢
恒河猴從來沒有上過數學課,沒有從事過複雜的工程計算,也沒有參與過微晶片專案。它的能力是跨越數百萬年進化過程的結果,產生了在持續競爭的環境中處理數位資訊的內在且高效的解決方案。
儘管人類在計算進步上投入了數十億美元,但大自然已經證明,它已經以當代工程尚無法複製的效率解決了這一挑戰。仿生學證明,在無數個領域,演化論是有史以來最巧妙的建築師。在這種情況下,恒河猴是一個雄辯的例子,說明自然系統如何超越技術,將優雅、簡單和跨越數億年的精緻融為一體。
