Lidé jsou sociální. Mravenci jsou sociální taky, i když podstatně jiným způsobem, který jim raději nezáviďme. Lidé a mravenci jsou také v podstatě jediní, kdo dokáže pravidelně a účinně spolupracovat při přepravě velkých nákladů, které svými rozměry značně přesahují jejich tělesné proporce. Kdo je ale v této dovednosti opravdovým mistrem?
Ofer Feinerman z Weizmann Institute of Science v izraelském Rehovotu a jeho kolegové pojali osvěžující nápad uspořádat mezidruhový experiment, který by rozhodl, zda jsou primáti či mravenci lepší při průchodu bludištěm s velkým nákladem. Zní to šíleně, ale tohle je ryzí věda. Rozmařilá, vynalézavá, neúprosná a šokující. Nejenom že se Feinermanovi a spol. povedlo takovou soutěž uspořádat, ale dopadla překvapivě a byla z toho pěkně tučná publikace.
Badatelé tvořili reálnou verzi klasického výpočetního problému stěhování klavíru Piano movers puzzle, v němž jde o přepravu objektu neobvyklého tvaru z bodu A do bodu B v komplexním prostředí. Experiment pojali velkolepě. Vytvořili dva objekty tvaru gigantického písmene „T“ a dva soubory bludišť, v jednom případě dimenzované pro lidi a ve druhém pro mravence. Experimentu se poté účastnily různě početné skupiny lidí a mravenců.
Pokud jde o mravence, soupeři lidí se stali asi 3milimetroví mravenci Paratrechina longicornis, původně zřejmě pocházející z tropické Afriky, kteří se ale předvedli jako nesmírně úspěšný invazní druh. Rádi žijí v blízkosti člověka a díky tomu jsou rozšířeni téměř po celém světě s výjimkou polárních oblastí. V Izraeli jsou velmi běžní, především v pobřežních oblastech.
Kolem těchto mravenců panuje zajímavá popkulturní kontroverze, která ilustruje anglosaské opovržení vůči taxonomii. Jsou totiž zmíněni jako takzvaní „šílení mravenci,“ s nimiž má co do činění Ant Man ve stejnojmenném marvelovském filmu, ale jejich vizuální znázornění více odpovídá jiným „šíleným mravencům“ Nylanderia fulva.
Během experimentu lidé řešili zmíněnou geometrickou hádanku jako jednotlivci, ve skupině 6 až 9 lidí anebo ve velké skupině 26 lidí. Mravenci s nimi soupeřili buď jako jednotlivci, ve skupině cca 7 mravenců nebo ve velké skupině asi 80 mravenců. Aby bylo srovnání těchto dost odlišných druhů více věrohodné, lidé nesměli mluvit ani používat gesta či posuňky a měli i další omezení.
Jak to dopadlo? Při srovnávání jednotlivců jasně vítězí lidé. Kognitivní schopnosti člověka strčí jednotlivého mravence do kapsy. Ale při soupeření skupin to je naprosto jiné. Při kooperativním řešení geometrické hádanky jsou skupiny mravenců jasně lepší než jednotliví mravenci a v některých případech i lepší než lidé. Jejich výkon se ve skupině dramaticky zlepší. Naproti tomu lidé se ve skupině, oproti očekávání, nijak zvlášť nezlepší.
Video: Humans Vs. Ants: The Maze
Literatura
Šílení invazní mravenci šíří hrůzu na jihu USA
Autor: Stanislav Mihulka (30.05.2013)
Pesticidem rozzuření invazivní mravenci dělají problémy
Autor: Josef Pazdera (28.10.2013)
Minimalistická komanda mravenčích drancířů
Autor: Stanislav Mihulka (05.02.2014)
Tajemství druhové rozmanitosti mravenců v korunách deštného pralesa rozluštěno
Autor: Petr Klimeš (05.04.2015)
„Všichni jsme mrtví:“ Kolonie mravenců používají neuvěřitelný trik
Autor: Stanislav Mihulka (14.05.2023)
Diskuze:
Mravenci lidi neporážejí
D@1imi1 Hrušk@,2024-12-30 15:13:00
Zajímavé schopnosti mravenců, ale jinak je to srovnání s lidmi naprostý nesmysl. Umělá snaha o senzaci. Mravenci komunikují pomocí feromonů a možná i pomocí vibrací, lidé komunikují pomocí řeči. Lidé komunikovat nesměli, mravenci ano. Výsledek je, že mravencům se kooperovalo lépe.
Jinak člověk by ten problém řešil úplně jinak, kdyby mu vědci nevytvořili nesmyslná pravidla. Buď by si pod ten předmět dal kolečka a na každém konci "téčka" by byl jeden pracovník. Ti dva už by se navzájem domluvili. Pokud by kolečka nešlo použít, jeden člověk by to dirigoval a zbytek by se řídil jeho pokyny.
Trochu mi to připomíná podařené vtipy o sofistech pod včerejším článkem pana Kratochvíla.
Re: Mravenci lidi neporážejí
Matěj Jánský,2024-12-30 18:29:27
Myslím, že o to ani nešlo. Zajímavý je ten algoritmus řešení v obou skupinách - podobná taktika. Mě by teda u mravenců nenapadlo, že to dají tak sofistikovaně, vlastně téměř ideálně. Překvapující je, že to mravenci nevzdali.
I kdyby mravenci komunikovali je to vlastně pro ně velké plus. Jenom přijít poměrně rychle na skutečnost, že to mají otočit... Průběh řešení nevypadá na prostý proces pokus - omyl...
Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
D@1imi1 Hrušk@,2024-12-30 23:16:55
Pokud o to nešlo, pak by článku slušel jiný nadpis. Jinak ta schopnost kooperativně řešit geometrický problém je zajímavá.
Též by bylo zajímavé vidět ke srovnání více pokusů, jestli by mravenci pokaždé problém řešili podobnými tahy, nebo by mezi jednotlivými pokusy byly velké rozdíly.
Re: Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
Matěj Jánský,2024-12-31 10:47:59
No to je fakt, to by mohlo zajímavé. Jestli ta samá skupina by dokázala identifikovat, že se jedná o stejnou situaci, kterou zvládli. A jak by to řešila jiná skupina mravenců a namixovaná - čát původních a část nových...
Třeba jde jenom o nějaké jednoduché základní univerzální algoritmy, které mají naučené a ty jim umožňují zvládat takové situace, nebo se učí... to by mohlo z těch opakovaných pokusů být vidět...
Re: Re: Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
F M,2025-01-04 12:24:46
Ve článku píši o krátkodobé kolektivní paměti, usuzuji že přesné nastavení si asi nezapamatují, protože ta dané řešení se rozpadnutím té dané přepravy také rozpadne, vyřeší to prostě znova. V přírodě se s něčím takovým moc nesetkají, podobné problémy tuším řeší optimalizaci pachových/feromonových stop, ale to mě berte s rezervou a nemusí to být zrovna optimální co jsem viděl.
Rozbít na jednoduché algoritmy půjde i lidské chování;-)
Pardon, mohl jsem to napsat dříve.
Re: Mravenci lidi neporážejí
F M,2025-01-01 14:12:39
Jakš, takš jsem to prolétl (s okny) a vypadá to, že největší hendikept dostali mravenci, protože jim na horní stranu bludiště přidělali plastový kryt a tím jim znemožnili to aby to prostě přenesli horem. Místa na která nechtěli aby lezli ošetřili chemicky. Pro mravence má toto být právě z hlediska komunikace velmi těžké, hlavní způsoby komunikace se dle autorů k danému problému nehodí. Usuzuji z toho, že si na základě povědomí o výkonnosti mravenců mylně myslíme (my individualisté), že ji potřebují a oni ten výkon mají tomu navzdory.
Byly tam dvě skupiny lidí, jedna měla ten zákaz a komunikovala jen taháním (ne tlačením) za madla, ale nepochybuji, že občas nějaký posunek někomu ujel (ale oproti normálu minimálně, na obličeji měli masky) a druhá skupina mohla volně mluvit. Byl tam s nimi dohled který tu komunikaci hlídal.
U těch mravenců se schopnosti skupiny s počtem mravenců velmi zlepšovaly, píší o kolektivní krátkodobé paměti a kolektivních kognitivních schopnostech. Ale opravdu kolektivních, mravenec sám je omezený, ty vyšší funkce běží v tom kolektivu (trochu jak ty fonony a jiné kvazičástice) nad samotnými jedinci, využívaje je. Právě o to částečně v tom výzkumu šlo, že víc je zde mnohem víc než loby součet.
U těch lidí mi to přišlo tak, že ta nekomunikujicí skupina fungovala, tak jak byl nastaven ten experiment, jako mravenci, ale bez té jejich optimalizace/rozvoje schopností. Začali okamžitě pracovat a výsledky se blížili individuálním, ale s velikostí spíše klesaly.
U těch kolektivních se ten pokles tou komunikaci spíše jen kompenzoval. Na začátku velká skupina jen kafrala, cca do půl minuty, pokud by bylo jediné měřítko čas tak by si podle mne ani neškrtli. Potom/přitom si zvolili vůdce, s průměrnými (random) schopnostmi, v podstatě demonstrují neschopnost zvolit si vůdce schopného v konkrétním problému. Tato neschopnost byla posléze částečně kompenzována rozhodnutími v konkrétních bodech, kdy se projevila ta komunikace. Ale tam i jinde hodně "vytahují" smyl a pojem "pluralitní ignorance" a jejího zapojení do rozhodování skupiny, ale to tu nebudu rozpitvávat, bylo by to na dlouho a diskuse by se mohla zvrhnout.
Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
D@1imi1 Hrušk@,2025-01-01 16:53:35
Díky za podrobnosti, zajímavé. No kdybyste do toho ještě koukal, mám největší otazník nad tím, jakým algoritmem k tomu řešení mravenci došli:
A. Intuitivním pochopením
B. Postupným zkoušením a opouštěním nefunkčních tahů
C. Čirou náhodou
Z jednoho videa to totiž vůbec není jasné. Chtělo by to vidět aspoň několik desítek pokusů a ideálně i s jinými tvary.
Jinak ono to k těm mravencům zas tak nespravedlivé nebylo, protože se specializují jen pár shopností a skupinové nošení předmětů těsnými prostory je jednou z nich. Naopak pro tu skupinu lidí to byla zcela nová životní zkušenost. Kdyby to mohli týden trénovat (klidně s náhodnými lidmi), jejich schopnost němé stěhovácké kooperace by se pravděpodobně citelně zlepšila. U mravenců o prostoru pro zlepšení pochybuji.
Ten individualismus lidských účastníků je, myslím, způsobený z části tím, že skutečně jde o povahově odlišné lidi a ne o klony nebo alespoň jednovaječné sourozence. Jsou nějaké "mentální" odlišnosti mezi jednotlivými mravenci?
Mimochodem, napadla Vás někdy myšlenka, jak by se žilo, kdyby všichni lidé uvažovali a komunikovali stejně jako Vy? :-)
Re: Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
D@1imi1 Hrušk@,2025-01-01 18:17:49
P.S. Aby mě někdo nechytal za slovo - netvrdím, že mravenci jsou jednovaječní sourozenci či dokonce klony. Technicky rozhodně nejsou. A jak moc se navzájem liší, se spíš ptám. Ale lidi se mentálně různí hodně.
Re: Re: Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
F M,2025-01-02 13:46:43
Chytat za slovíčko, pokud za ním nečekám hlubší nepochopení, nebo se mi nezdá nutné vysvětlit to pro náhodného čtenáře, nemám ve zvyku.
Jak k tomu přišli? Tak nějak kombinací všeho, stejně jako ti lidé, ale oni mají jsou tomu daleko lépe přizpůsobeni. Také se to bere tak, že to břemeno je pro větší skupinu daleko větší, mravenci lépe pracují se setrvačností, mají "hladší" přechody ve směrování. Přenáší se tam povědomí o okolí, třeba tím, že každý mravenec který se zapojí (u velké skupiny jich je vždy dost okolo) se bere cca 10s jako leader který ví kterým směrem, a potom zase pracuje jako "pouhý" tahoun. Tahouni táhnou spíše směrem kterým se břemeno již pohybuje. Samozřejmě jsou ty mechanismy statistické (spíše než náhodné), pokud se břemeno začne blížit ke stěně, začne růst tlak z toho směru, i toto řízení by jim mělo jít líp. Ty procesy využívají toho mravence (běží na nich) směrem k té kognici, jako neuron se senzory a motory (spíš tak mezi mozek-neuron, neuron je zase moc jednoduchý) zkrátka jednoduchého robota. Tam se to potom může také hodit hejnové/rojové AI, zkoušeli to chování simulovat a prý jim to fungovalo. Ještě jednou zopakuji (nejen k té setrvačnosti) skupinovou krátkodobou paměť (perzistence) a skupinovou kognici, tedy u lidí spíš procesy běžící na úrovni spolecností/rodin a tak (usuzují o tom nepíší), o kterých tak moc nepřemýšlíme.
Když jsem to četl tak mě napadlo srovnání s takovými těmi různými počítači, chemický (rezervoárové) a tak, kdy přesné nastavení experimentu vede k vyřešení velmi těžkého úkolu. Tohle mi přijde dost podobné, ale mravenci jsou daleko více univerzální. Řeší se to "samo" spojením těch schopností a chováním mravenců. V podstatě se to dá říct i o té JE, ale lidé si daleko víc zakládají na individualitě (i když různě moc) i těch vůdcích, často přehnaně, asi se dá mluvit o potřebě.
V těch hendikepech jsem byl trošku sarkastický, ale to, že by to nejlépe šlo vyřešit přenesením (pro mravence) je pravda. Ono srovnat tak absolutně odlišné systémy je strašně těžké, takže i takto nedokonale je to malý zázrak, který by se bez různých omezení pro obě skupiny neobešel.
Popravdě o tom, jak by to vypadalo kdyby všichni přemýšleli jako já jsem nikdy nepřemýšlel. Okrajově jsem potkal pár sci-fi s podobnou tématikou a pochopil jsem, že tak nějak někteří (ultračernobílí) jedinci chápou komunismus (ten původní), tak nějak mě to ani nenapadlo. Tak nějak jsem se nedostal dál než na začátek (teď), protože mi to přišlo jako taková ... z tolika směrů, že jsem se na to vykašlal (ani nic vtipného mi nevypadlo), nefunkční ať to vezmu odkudkoli. Druhá věc, je omezená aplikace a její variabilita a reálná existence a funkce tohoto ve společnosti, je to součást regulačních mechanismů (mimo jiné). Problém je i směrem k vývoji, že spousta lidí se o to aktivně snaží (výstavní síň je politika zvlášť aktuální) a podléhá, zatáhl bych tam i tu ignoraci, krize a jejich zneužívání (historicky) a tu s velikostí nepříliš rostoucí (klesající) inteligenci lidské skupiny, ale nechtěl bych to (nad ten za mě vtipný/děsivý oslí můstek) tu moc rozebírat.
Re: Re: Re: Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
F M,2025-01-02 14:02:44
Pardon, nějaká videa (částečně stejná) jsou na konci článku 2 odkaz. Pokusů s mravenci proběhly pro každou velikost skupiny desítky, ale další videa jsem nenalezl i v dodatcích je jen odkaz na těch 7 na konci. Ale myslím, že pro tu skupinu mravenců je to reprezentativní, rozdíly budou spíš u těch menších skupin, kde se může víc projevit ne nestatičnistnost.
Re: Re: Re: Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
D@1imi1 Hrušk@,2025-01-02 15:45:13
Díky za reakci, i když příliš nepostihla to, co mi není jasné, tak to rozepíšu:
Jsou tři komory oddělené průchody. Mravenci napřed zkusili předmět pronést přímo skrz oba průchody naráz. Když to nešlo, vycouvali do první komory a předmět otočili o 180°. Tím se dostali skrz první průchod, ale druhým průchodem to pořád nešlo, tak vycouvali do boku druhé komory. Tím získali lepší úhel a pak už to šlo i přes druhý průchod.
Ti mravenci tedy dvakrát došli do bodu, kdy by si člověk řekl: "Takhle to rozhodně nepůjde, musíme na to úplně jinak." Ale pokaždé to "JINAK" znamenalo něco jiného. Poprvé vycouvali úplně a předmět otočili o 180°, podruhé vycouvali jen do půlky (do druhé komory) a předmět otočili o 90°. Zdánlivě to tudíž vypadá, že jejich tahy byly promyšlené. Kdyby nejednali promyšleně nýbrž náhodně, mohli při druhém zaseknutí opět vycouvat až do první komory a znova ten předmět otočit o 180°. Kdyby měli smůlu, zopakovali by to třeba desetkrát, než by se jim náhodně povedla správná sekvence tahů.
Moje otázka zní, proč se v obou dvou kritických momentech rozhodli ke (zdánlivě?) promyšlenému řešení:
A. Intuitivním pochopení problému
B. Postupným zkoušením a opouštěním nefunkčních sekvencí tahů
C. Čirou náhodou
Pokud jde o kombinaci, tak která z těch možností převažuje. A to by právě člověk zjistil, kdyby viděl těch pokusů několik desítek a pokud možno i s jinými tvary. Bylo by též zajímavé, jestli by postupovali pokaždé podobnými tahy (nějaký zakódovaný instinkt, postup...).
______
Analogii s fonony i s neurony chápu. Značná část toho, co píšete, mě při přečtení článku také napadla. Videa i v odkazovaném článku jsem viděl, ale není tam vícenásobné opakování s mnoha mravenci. Pokus s největší skupinou mravenců tam je jen 1x (hypoteticky by mohlo jít i o podvrh, při kterém mravenci měli stovky pokusů a vybral se ten nejlepší).
Chytání za slovo nečekám od Vás, ale občas se mi to tu stává. Radši jsem jednoznačný, abych si odpoustil zbytečné reakce :)
Analogií i odlišností mezi eusociálním hmyzem a lidskou společností je spousta, mám úvahy na to téma rád, ale už takhle je můj příspěvek dlouhý, tak to nechám na jinam :-)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
F M,2025-01-03 13:13:02
Myslím, že vám úplně nepomůžu, po částečném přečtení jednoho článku se necítím expert na žádnou z dotčených oblastí. Koukněte/srovnejte to video jednotlivého mravence myslím, že role náhody je u takto omezeného experimentu pro tu velkou skupinu prakticky vynulována. Tedy nejkratší odpověď je, že jde o nedělitelný mix těch zbylých dvou, ale chápe to celé těleso (asi se dá říci, že i s nákladem).
Myslím, že ta delší odpověď v tom mém příspěvku je, roztroušená a rozmazaná, za to omluva. Jen jsem asi zapomněl napsat, že ti mravenci jak jedinci i druh jsou téměř identičtí (zřejmě i tento druh oproti ostatním), to se v práci opakuje a proto budou velmi podobná i ta řešení velkou skupinou, kdy se i případné malé rozdíly smažou, takže ta videa budou zřejmě velmi podobná, možná to i píší a já to přešel. Každopádně mají ty ostatní pokusy zpracovány pro následnou analýzu. Ten způsob je opravdu nelidský a těžko slovy, natož jednou větou postižitelný.
Promyšlené to bylo avšak ne jedinci, ale tím "tělesem". Řešení, podobně jako z mozku, vypadlo samo. Zajímavé by bylo kdyby to bylo zdánlivě řešitelné, ale v reálu ne, i s těmi lidmi. Může být skupina problémů, které by pro ty mravence byli nezvládnutelné, ale myslím, že i naopak.
Zkusím alespoň co nejlépe popsat svou představu kterou jsem získal, ale bude s vaší podobná ne li stejná. Táhnou směrem k mraveništi. Při setkání s překážkou se pokusí projít nejednodušším způsobem (rovně), pokud se to nedaří zkouší různé možnosti. Intuitivní řešení problému běží na mravenecích jako jednotlivcích a skupinové chování vytváří jakési pochopení problému, stanovení jednotlivých uzlů/rozhodujících bodů. Ten 10s leader, původně průzkumníci kteří prohledávají okolí a mají nějakou omezenou inteligenci neustále nosí nové informace, tahači tahají podle setrvačnosti. Setrvačnost (nejen, asi i chování těch mravenců) funguje jako paměť, což umožňuje nezacyklení a neopakování chybných řešení).
Jo a ještě jsem zapomněl toto, závorky jsou komentáře: "Abychom to shrnuli, nově vznikající kognitivní schopnosti umožňují velkým skupinám mravenců používat heuristiku, která připomíná známé „pravidlo pravé ruky“, ve kterém řešitel po vstupu do bludiště klouže pravou rukou po zdi a pokračuje vpřed bez změny směru (ta setrvačnost). Navíc skutečnost, že se mravenci občas vzdálí od zdi a znovu se srazí na novém místě (kombinováno s tím "průzkumem" a povědomím o okolí)( příloha SI , obr. S5 I ), jim umožňuje vyhnout se nekonečným smyčkám, které mohou sužovat striktní dodržování pravidla pravé ruky"
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2414274121
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Mravenci lidi neporážejí
D@1imi1 Hrušk@,2025-01-04 14:06:46
Díky, no takhle mi to vysvětlení dává konečně smysl. (Jestli je samozřejmě správné :-)
Shrnu, jak jsem to pochopil:
- Řešení je skutečně promyšlené
- Řešení hledají "vůdci", kteří se ve svojí roli rychle střídají, zatímco "řadoví" mravenci skupinovou interakcí zajišťují, že pohyby jsou plynulé a efektivní
- Při hledání řešení se kombinují systematické algoritmy (pravidlo pravé ruky) s intuitivním pochopením geometrické situace
K těm nezvládnutelným problémům mám takové drobné pozorování ze života: v práci jsme měli kuchyňku s dlažbou. Mezi dlažbou a soklem byly drobné škvírky, kterými dovnitř občas lezli za potravou mravenci. Někdy kolem těch škvírek byly nahromaděné drobky, zaschlá zrníčka rýže apod. Skrz škvírky už to holt neprotáhli. Bohužel jsem je při tom nikdy neviděl v akci, tak nevím, jak dlouho se snažili, než tam ten kus nechali :)
Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
