Čmeláci řeší Molyneuxův problém
Čmeláci trumfnou člověka ve schopnosti převádět znalosti získané hmatem na znalosti získávané zrakem.
Problém starý stovky let V roce 1688 postavil irský filozof William Molvneux
svého anglického kolegu Johna Lockeho před nevšední problém: „Představte si od
narození slepého muže, který se naučil hmatem rozlišit kouli a krychli.
Představte si dále, že mu byl navrácen zrak. Dokáže nyní tento muž rozeznat oba
předměty čistě svým zrakem?“ Locke měl jasno: „I kdyby hmatem kouli od krychle
neomylně poznal, pouhým pohledem by je neodlišil.“
Celé generace filozofů si nebyly správností Lockeho odpovědi jisté a lámaly si
nad tzv. Molyneuxovým problémem hlavy. Definitivně na něj našli odpověďameričtí
oční lékaři až v roce 2011. Když odoperovali pacientům vrozený zákal a ti poprvé
v životě viděli, ukázalo se, že zrakem nepoznají předměty, které se naučili
rozeznávat hmatem. Člověk se tak musí rozeznávání předmětů zrakem naučit.
Někteří pacienti to zvládli během týdne, jiní na to potřebovali čtvrt roku.
Tym biologů pod vedením Larse Chittky z londýnské Queen Mary University nyní
ukázal, že čmeláci si s Molyneuxovým problémem poradí podstatně lépe. Výsledky
jejich experimentů publikoval americký vědecký časopis Science.
Čmeláci uspěli
Chittka a jeho spolupracovníci posadili čmeláky potmě do misky, kde dvojice
kuliček označovala zdroj cukerného roztoku, nebo do misky, kde dvojice
krychliček signalizovala vodu bez cukru. Čmeláci mohli krychle i koule ohmatat
nohama, ale neviděli je. Přesto se rychle naučili, kde jim kyne sladká odměna, a
vyhledávali misky s kuličkami. Následně vědci tyto čmeláky pustili do
osvětleného boxu, kde se nacházely misky s dvojicí kuliček nebo krychliček.
Misky však byly překryty průhledným víčkem. Čmeláci tak do misek viděli, ale
nemohli si nic ohmatat. Přesto se dobývali do misek s kuličkami a o misky s
krychličkami nejevili zájem.
Je zřejmé, že vjemy získané hmatem a uložené do paměti dokáže čmelák
„konvertovat“ do vjemů získaných zrakem. Zjevně se nemusí nic učit. Molyneuxův
problém tak řeší úspěšněji než člověk. Přitom výbava mozku nervovými buňkami je
u obou tvorů nesrovnatelná. Člověk má v mozku 84 miliard neuronů, zatímco čmelák
pouze milion.
Ukazuje se, že hmyz je schopen řešit poměrně komplikované problémy s velmi
omezeným počtem neuronů. Čmeláci dokážou počítat, chápou matematické operace,
jako jsou sčítání a odčítání, a cizí jim není ani rozdíl mezi „něco“ a „nic“,
což dokládá, že porozuměli principu „nuly“. K počítání stačí čmelákovi pouhé
čtyři neurony.
Inspirace pro robotlku
Člověk rozhodně není hloupější než čmelák. Naše problémy při řešení Molyneuxova
problému totiž tkví v tom, že smyslové vjemy zpracováváme podstatné komplexněji.
Pokud má například čmelák „spočítat“ značky namalované na terčíku, pak létá od
jedné značky ke druhé a „počet“ si ukládá do paměti v podobě tvaru dráhy svého
„počítacího“ letu. My ukládáme počet značek jako „číslo“ - tedy abstraktní
pojem, se kterým jsme následně schopni provádět celou řadu operací a to nejen
početních. Naučit se musíme právě toto zpracování smyslových vjemů, které nám
následné dovolí provádět s informacemi uloženými do paměti úkony, jakých čmelák
není schopen.
Práce mozku hmyzu je pro nás přesto velmi silnou inspirací. A to právě svou
jednoduchostí. Velmi bedlivě čtou publikace o výzkumu činnosti hmyzích mozků
třeba odborníci z robotiky. Při programování robotů pro plnění nejrůznějších
úloh narážejí konstruktéři na problém s rychlostí zpracování informací a
kapacitou použitých procesorů. Kopírování práce lidského mozku je často cesta do
pekel, protože mozek člověka těží z obřího arzenálu neuronů, z nichž každý je
propojen v průměru se sedmi tisíci dalších neuronů. Nic takového nemá robot k
dispozici. Ale pokud by se expertům z oboru robotiky podařilo odhalit taje práce
hmyzích mozků, mohli by roboti podávat skvělé výkony s minimálními nároky na
kapacitu svých řídicích center.
Z časopisu Jaroslav Petr
