对于对它们来说重要的事情，蜜蜂比我们更好更快地做出决定。在《eLife》杂志上发表的一项新研究中，研究人员揭示了蜜蜂卓越的决策能力，展示了数百万年的进化如何微调这些昆虫，使其能够做出快速、准确的选择，同时将风险降至最低。这种新发现不仅加深了我们对昆虫大脑的了解，而且还为我们自己的认知过程的进化和更先进的机器人的设计提供了宝贵的思路。该研究由悉尼麦考瑞大学的安德鲁·巴伦教授、哈迪·马布迪博士、内维尔·迪尔登和谢菲尔德大学的詹姆斯·马歇尔教授领导，提出了蜜蜂决策的综合模型。通过概述能够快速决策的神经通路，研究人员提供了一个框架来揭开这些迷人生物的谜团。“决策是认知的核心，”巴伦教授解释道。“这是评估可能结果的结果，动物一生面临无数决定。尽管蜜蜂的大脑比芝麻还小，但它的决策速度却比人类更快、更准确。为了复制蜜蜂的能力，机器人需要超级计算机的计算能力。”巴伦教授接着强调了当前自主机器人的局限性，这些机器人严重依赖远程计算支持。例如，无人机缺乏独立决策能力，必须与数据中心保持无线通信。他认为，这种方法阻碍了无人机在没有外部援助的情况下探索火星等遥远地点的前景，这与 NASA 的漫游车在几年内仅行驶了75公里的情况不同。对于蜜蜂来说，快速有效的决策对其生存至关重要。蜜蜂在寻找花蜜和保护蜂巢免受捕食者侵害的任务之间取得平衡，经常面临哪些花可能产生食物的决定。在空中时，它们很容易受到空中攻击，一旦着陆进食，它们就很容易受到捕食者的攻击，其中一些捕食者会将自己伪装成花朵。研究人员训练20只蜜蜂识别五种不同颜色的“花盘”。蓝色的花始终含有糖浆，绿色的花总是含有奎宁（给蜜蜂带来苦味），其他颜色的花偶尔含有葡萄糖。“然后，我们将每只蜜蜂引入一个‘花园’，那里的‘花朵’只含有蒸馏水。我们录制了40多个小时的视频，仔细跟踪蜜蜂的飞行路线并测量它们做出决定所需的时间，”MaBouDi博士解释道。MaBouDi 博士进一步阐述了他们的发现：“如果蜜蜂确信花朵中含有食物，它们就会迅速决定降落在花朵上，平均需要0.6秒。相反，如果他们确信花朵中不含食物，他们也会很快做出决定。”然而，当蜜蜂不确定花朵的潜在产量时，它们需要更长的时间才能做出决定，平均需要1.4秒。花费的时间反映了花含有食物的概率。利用这些观察结果，研究小组构建了一个模拟蜜蜂决策过程的计算机模型，反映了蜜蜂大脑的结构布局。马歇尔教授断言：“我们的研究表明，神经回路可以实现复杂的自主决策。” “现在我们了解了蜜蜂如何做出如此明智的选择，我们正在研究它们如何擅长快速收集和分析信息。我们怀疑蜜蜂利用它们的飞行运动来增强它们的视觉系统，使它们能够更有效地发现最好的花朵。”昆虫的行为，包括蜜蜂等看似“简单”的动物的行为，为人工智能研究人员提供了启发。经过数百万年的进化，这些生物已经发展出高效的大脑，且功耗需求极低。马歇尔教授是 Opteran 公司的联合创始人，该公司致力于对昆虫大脑算法进行逆向工程以实现自主机器运动，他认为工业人工智能的未来将深受生物系统的启发。通过揭开蜜蜂决策的秘密，研究人员为机器人和人工智能的突破铺平了道路。随着技术从大自然复杂的设计中汲取灵感，我们距离开发能够自主决策的机器又近了一步，这反映了这些小而强大的昆虫的非凡能力。
