Попугаи учли три фактора для подсчета вероятности вознаграждения

Двое ученых из Новой Зеландии выяснили, что попугаи кеа могут оценивать вероятность выпадения фишек одного из двух цветов на основе их относительного количества, не подсчитывая точное число. В своих предсказаниях птицы могут учитывать наличие физического барьера между отсеками с разными пропорциями фишек, а также социальные взаимодействия с экспериментатором. Ранее способность к столь сложным умозаключениям обнаружили только у людей и некоторых высших приматов. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Дарвин считал, что разница между психикой людей и высших животных заключается не в качестве, а в степени. Ученые до сих пор не пришли к единому мнению на этот счет, до сих пор остается не ясным, есть ли существенное отличие в принципах устройства разума человека. Один из вопросов, которые еще предстоит разрешить — насколько мозг работает как единая система, или же отдельные его части эволюционировали для решения отдельных задач. Люди демонстрируют способность интегрировать информацию между различными доменами мозга, однако для животных подобные данные скудны и противоречивы. На основе этого можно предположить, что обобщающее мышление является уникальным свойством человеческой психики.

Умение рассуждать в условиях неопределенности, строить логические цепочки и делать предсказания будущих событий появляется у человека уже в очень раннем возрасте. Дети умеют делать выбор на основе статистической вероятности событий, учитывая при этом сразу три фактора. Первый — частота встречаемости предметов, которую могут интуитивно оценивать даже младенцы 12 месяцев. Второй — физические ограничения: дети могут экстраполировать статистические выводы на предметы, скрытые от их глаз. И, наконец, люди с раннего возраста обращают внимание на социальные взаимодействия и учитывают их в своих статистических построениях.

Кроме людей, умение делать статистические выводы до сих пор продемонстрировали только человекообразные обезьяны. Однако нет данных, которые бы доказывали, что другие животные не имеют таких способностей. Амалия Бастос (Amalia Bastos) и Алекс Тэйлор (Alex Taylor) из Оклендского университета решили использовать задачи, схожие с теми, с которыми справлялись младенцы, чтобы исследовать интеллект попугаев кеа (Nestor notabilis). Для этого провели три эксперимента.

В первой задаче птицам показывали две емкости, в которых лежали жетоны черного и оранжевого цвета в разных пропорциях. Исследователь брал по одному предмету из каждой банки (так, что попугай не видел, какой именно цвет попался) и прятал их в двух руках. Кеа должен был показать клювом на одну из рук, и если в ней оказывалась черная фишка, попугай получал кусочек еды, а если оранжевая — ничего. Таким образом, птицы учились делать выбор на основе вероятности выпадения нужных жетонов.

Далее ученые проверяли, могут ли попугаи принимать решения на основе относительных частот, или же они оценивают абсолютное количество фишек того или иного цвета. Для этого в обе емкости поместили одинаковое количество черных жетонов, но в одну положили много, а в другую всего несколько оранжевых. Число подкрепляемых предметов в банках было одинаковым, а вот вероятность их выпадения отличалась.

Во втором эксперименте принятие решений осложнялось для кеа тем, что им необходимо было учитывать наличие физической преграды. Емкости были разделены на два отсека, в одной из банок сверху и снизу лежало одинаковое количество фишек, пополам черных и оранжевых. Во второй соотношение черных и оранжевых фишек было разным в двух отделениях. Экспериментатору был доступен только верхний отсек, поэтому птицам было необходимо оценивать процент нужных жетонов именно в нем.

Наконец, ученые проверили, могут ли попугаи различать «доброго» и беспристрастного экспериментатора и делать выбор на основе социальных взаимодействий. Для начала использовали парадигму первой задачи, но вместо одного человека жетоны брали двое. Один из них всегда выбирал банку, в которой было больше черных фишек. Чтобы узнать, удалось ли птицам выделить «доброго исследователя», количество предметов разных цветов в обоих емкостях сделали одинаковым, и два человека выбирали банку случайным образом.

В среднем за 120 попыток птицы научались выбирать ту емкость, в которой было больше черных жетонов, в 17 пробах из 20. Освоить задачу, в которой число нужных фишек было равным в двух банках, но отличался их процент, попугаи смогли в среднем за 66 попыток. Четыре из шести попугаев делали правильный выбор уже в первые 20 проб. Это значит, что в своих предсказаниях они руководствовались статистической оценкой вероятности, а не подсчетом абсолютных количеств.

С задачей, в которой емкости были разделены на два отсека, птицы справились за 27 попыток: они учитывали процент нужных фишек только в верхнем отсеке. В третьем эксперименте три из шести попугаев определили «доброго» исследователя и отдавали ему предпочтение. Таким образом, кеа умеют интегрировать в свои умозаключения как наличие физического барьера, так и социальные взаимодействия.

На основе полученных результатов авторы работы предполагают, что обобщенное мышление свойственно не только высшим приматам и могло возникнуть в ходе эволюции не раз. Еще один интересный вывод: для развития столь высокого интеллекта не необходимы такие структуры мозга, как многослойная кора. Это имеет важное значение для разработки искусственного интеллекта, в частности для понимания того, насколько такие технологии должны отражать корковые процессы и структуры млекопитающих.

При принятии решений, результат которых не предсказуем, всегда есть риск совершить ошибку. Зачастую приходится выбирать межу вероятностью получения вознаграждения и его размером: синица в руке или журавль в небе. Ученые выяснили, что на готовность макак-резусов рисковать влияет активность префронтальной коры. А вот людям принимать рациональные решения вычисление вероятностей не помогло.

Алиса Бахарева