学生時代、数学のテストをどのように乗り切ったか覚えていますか？
全ての記号が、異世界の言葉のように見えていたのは私だけでしょうか？
あの悪夢のような方程式を、思い出させないでください。
目次
人工知能の開発の新アプローチに蜂が抜擢！？
さて、ミツバチが実は数学に強いと言ったらあなたは信じますか？
そう聞くと科学者は、どうやってそんなこと知ったのかと疑問に思う人も多いのではないでしょうか？もちろん、あの小さな虫を試験用紙の上に座らせたわけではありません。
小さな鉛筆を持って頑張るミツバチの姿はきっと可愛いんでしょうけど、どういうことなのかと言うと、科学者たちはミツバチの基本的な数学を解く力を、訓練するための学校のようなものを作ったのです。そこでミツバチたちは驚くほどの成果を出しました。
もちろん私たちを楽させるために数学を勉強させているわけではありません。
全ては人工知能の開発に関わってくるのです。
では、初めからお話します。
1.ゼロが分かるミツバチ
2018年、オーストラリアのロイヤルメルボルン工科大学所属の科学者グループは、ミツバチが数学という複雑な概念の一つを理解していることを突き止めました。もちろん、それは虚数や平方根というものではありません。それはゼロですが、スカーレッド・ハワード博士率いる研究チームは、ミツバチ達に「多い」と「少ない」を選ぶということを教え込ました。
2枚の紙に、数の異なる黒い点を書き、そこに着地させるようにしたのです。蜂が正しい方を選んだ時、砂糖というご褒美が与えられました。その結果、ミツバチは黒い点を比較し、正しく紙を選ぶことを学んだのです。
実験は、さらにエスカレートしていきました。
紙には黒い点が「一つある」か「全くない」という二択で、ミツバチはその実験で、黒い点が全くない紙は、黒い点が１つある紙よりも、数字が小さいと言うことを理解したのです。
これは、ミツバチが数量の格付けをし、その最小のものにゼロを位置づけたことを意味します。
2.計算が出来るミツバチ
その後、研究者たちは自由に飛び回る14匹の蜂で実験を行い、2019年2月号のサイエンスアドバンシーズで、その結果を発表しました。実験では、Y字型の迷路を使用。迷路の入り口では、青と黄色の図形を用意し、最大で5つまでの図形が表示されました。
その後、ミツバチは選択の部屋と呼ばれる分岐点に移動、選択の部屋では二つの選択肢が与えられました。もし、ミツバチが入り口で青の図形を見たとしたら、選択の部屋では元の図形の個数より一つ図形の個数が多い方の部屋を選ぶ必要があります。
正解した天才蜂へのご褒美は、大好物の砂糖水です。
このとき、ミツバチが入り口で見た図形より少ない数の方の部屋を選ぶと、当然のことながら不正解となり、その場合「キニーネ」という苦い飲み物の罰が与えられました。
もし、入り口の図形が黄色だった場合、正解に至るには、元の図形の個数より、図形の個数が少ない方の部屋を選ばなければなりません。
例） 入口で表示されている図形が、
〇青だったら図形の個数+1、●黄色だったら図形の個数-1をする。
（入口の図形が青の場合）
〇〇〇〇（入口表示） → 正解〇〇〇〇〇（分岐A）→ ご褒美
→ 不正解〇〇〇（分岐B）→ 罰
（入口の図形が黄色の場合）
●●●（入口表示）→ 正解●●（分岐A）→ ご褒美
→ 不正解●●●●（分岐B）→ 罰
実験中は、正解の部屋が常に変わるように行われ、ミツバチが一方の部屋にばかりに飛ばないように工夫がされました。
初めのうちは無作為に選択していた蜂でしたが、次第に彼らは正解を導き出す方法を考え出したのです。その結果、青の時は1を足し、黄色では1を引く、という足し算引き算を学びました。
3.ミツバチの多数は、理解している。
「実際には蜂は 、ルールを理解しておらず訓練されている？」という疑問を解消するため、科学者たちは新しい実験を開始しました。それは、賞罰をなくしたら蜂は正しい答えを導き出せず、片方の部屋にばかり行くようになるんじゃないかという可能性を排除するためのものです。
全部で4問出題し二つの足し算と二つの引き算テストを行いました。その結果、14匹のミツバチは63%から72%の割合で、正しい答えを選んだのです。その結果、14%のミツバチは63%から72%の割合で、正しい答えを選んだのです。
ここで、考えてみましょう。
我々人間が数学のテストで63点を超えた場合、すごい事ではありません。それにミツバチは、 方程式のXとYが、何であるかを説いたわけではなく。単に１を足すか、１を引くか、ということを学んだだけなんです。
でも、蜂が高確率で理解しているんです。凄いことだと思いませんか？
この実験はミツバチが誰だかんで動いているわけではないことを証明しています。ミツバチは、確かに数学的な能力を持っているんです。すごいニュースですよね。
4. 人工知能や機械の学習機能に新しいアプローチ
実際のところ動物の多くは初歩レベルですが数字の概念を理解できています。ですが、これまでのところ加減計算ができると証明できた生物はごくわずかなんです。ミツバチ以外で、リストに載っているのはチンパンジー、ヨウムそしてクモなどです。
人工知能の話に戻りましょう。そこに蜂がどう関係してくるのでしょうか？
ミツバチの脳が約100万個のニューロンを持っていること始まります。とは言え、人間の脳には1000億以上はあるので比較しても、大したことはありません。ですが私たちの脳より2万倍も小さい彼らの脳が、数学記号を使い方程式を解くことができれば、人工知能や機械の学習機能に新しいアプローチをかけることができるのです。
まさか、縞模様の可愛いらしい虫たちが、そんなふうに役に立つとは。
蜂がこんなにも頭がよかったなんて！と、皆さん衝撃を受けているんじゃないでしょうか？
5.自己認識できる豚
次は、豚のケースの話をしましょう。私たちは、基本的に豚をただの家畜として見ていますが。最近の研究では、豚は私たちのお気に入りのペット、猫や犬と同じぐらい賢いのではないかと言われているのです。
科学者たちは豚には一定の自己認識が備わっていると考えています。この推論を確かめるためケンブリッジ大学の動物学者たちは、豚のグループの前に鏡を置きました。後の檻の中に反射し輝くものに対して、豚達は即座に興味を示しました。
豚達は、鼻を押し付けるぐらいまで、鏡に近づきその奥に何があるのかを確認していました。彼ら自身の後ろを確認すら行っていました。その後、20分間豚達は安心した自分たちを観察し様々な角度から、その姿をチェックするように色々な方向を向く行動を取ったのでした。
これは豚が、鏡の中に確認した視覚的イメージと自身の体の動きを比較し、そしてその二つに関連性があると理解することができたということです。
豚たちはこの新しいアイテムに5時間夢中になりました。なんかちょっと大げさに聞こえますが動物達も自分の美しさを知る機会を得たということですね。なんて豚でしょう。その後、豚たちは別のテスト部屋へと移動して、そこは障害物の後ろに食べ物が隠されている部屋でした。
食べ物は鏡から反射でしか見えることができず。直接は見えませんでした。さらに、扇風機を回す事で匂いを部屋中に拡散させたのです。そうする事で、匂いをたどって美味しいおやつを探し当てられないようにしました。動物は嗅覚が鋭いですからね。
前述の「鏡の実験」を経験した。8匹のうち7匹のブタは、鏡に反射した食べ物から、その位置を正しく見つけ出すことができました。鏡の中や多くを探そうとはせず、すぐに柵を回り込み食べ物へと直行したのです。その次に、鏡の実験をしていない豚で実験したところ11匹中9匹が混乱し、間違った場所で食べ物を探し始めました。
6.ビデオゲームも出来る豚
この実験で、豚が鏡で自分自身を理解するだけでなく、周囲の構造を理解し推理して特定の物体を見つけることができるということが分かったのです。この実験は、そこらのパーティーマジックなんかより、ずっとすごいものだと思いませんか？
豚が鏡を使うことを学んだという事実は、豚が自己認識することができるということを意味します。自身がどのような状況にいるのかを短期間で理解することができるのです。今回の場合、豚は鏡の中で自分の動きがどのように見えるかも学習したことで、その知識を応用し隠された食べ物を発見しました。それってすごくないですか？
その事実に驚きました。でも、まだあるんです。実は豚はビデオゲームをして楽しむことができるんです。ペンシルバニア州立大学の研究者である。ステンリーカーティス博士は90年代後半に、この説を提唱しました。
博士は２匹の豚に鼻や歯を使ってジョイスティックを動かし、スクリーン上のカーソルを動かせたのです。その後、彼はまるで犬を訓練するかのように座らせたりジャンプさせたり、ボールやダンベルを取ってこさせる訓練を行いました。超豚の誕生ですね。
ちなみに、私はジブリアニメ「紅の豚」の話す豚の主人公ポルコ・ロッソが大好きです。