Робот помог раскрыть, как муравьи передают знания
Ученые создали небольшого робота, чтобы понять, как муравьи учат друг друга. Робот имитирует поведение муравьев-скалолазов, использующих индивидуальное обучение: муравей, нашедший новое, лучшее гнездо, может обучить маршруту к нему другого муравья.
Результаты, опубликованные в Journal of Experimental Biology, подтверждают, что теперь понятны ключевые элементы такого обучения, поскольку учителя-муравья можно заменить машиной.
Ключевой процесс обучения — тандемный бег, когда один муравей медленно ведет другого по маршруту к новому гнезду. Ученик достаточно хорошо запоминает путь, чтобы самостоятельно вернуться в старый дом, а затем сам повести в тандеме следующего муравья к новому гнезду.
Экспериментальная установка:
- Ученые построили большую арену со старым (намеренно плохим) и новым (лучшим) гнездом.
- Над ареной разместили портал с прикрепленным мини-роботом, который мог двигаться по прямой или извилистой траектории.
- На робота нанесли привлекательные пахучие железы рабочего муравья, чтобы он имел феромоны учителя.
Ход эксперимента:
- Робота с феромонами помещали перед муравьем, покинувшим старое гнездо.
- Робот вел муравья к новому гнезду по заданному маршруту, с паузами, чтобы ученик мог осмотреться и запомнить ориентиры.
- После знакомства с новым гнездом муравей самостоятельно возвращался домой, а его путь отслеживался автоматически.
Результаты:
- Робот успешно обучил муравья-ученика маршруту. Муравьи находили дорогу обратно в старое гнездо как после извилистого, так и после прямого пути.
- Извилистый путь давал ученику больше времени на запоминание ориентиров, делая обратную дорогу такой же эффективной, как и после прямого маршрута.
- Обученные роботом муравьи находили путь домой значительно быстрее и успешнее, чем муравьи, которых просто перенесли к новому гнезду без обучения.
Этот подход открывает возможность для дальнейшего изучения того, что именно делает обучение успешным.