乌鸦理解类比

鸟类能教会我们关于动物智能的什么

人们对动物的智力着迷。事实上,可以追溯到约 40,000 年前的洞穴壁画表明,我们长期以来对动物的行为和认知抱有浓厚的兴趣。这种兴趣的一部分可能是实际的:动物可能是危险的,它们可以是食物和衣服的来源,并且它们可以充当哨兵或捕鼠器。

但是,这种迷恋的另一部分是纯粹理论性的。因为动物在形态上与我们相似,也许它们在思想上也与我们相似。对于许多哲学家——包括勒内·笛卡尔和约翰·洛克——来说,承认动物具有智力是难以接受的。他们尤其认为抽象推理是人类独有的,并且可以完美地区分人和“野兽”。为什么?因为动物不会说话,所以它们一定没有思想。

然而,研究人员今天并没有被这种悲观的论断所吓倒,而是受到达尔文进化论的启发,并以“行动胜于雄辩”的格言为指导,正在设计强大的行为测试,为动物提供非语言的方式来向我们展示它们的智力。尽管动物可能不使用语言,但它们的行为可以作为合适的替代品;对其的研究可能使我们抛弃没有语言就无法思考的陈旧观念。


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莫斯科国立大学和爱荷华大学最近的一项研究合作发现,乌鸦表现出强烈的类比推理行为迹象——即解决“鸟之于天空,如鱼之于什么?”等难题的能力。类比推理被认为是认知的顶峰,它只在人类三到四岁之间发展。

为什么乌鸦可能是有希望研究的动物?当然,乌鸦以聪明著称。伊索著名的寓言《乌鸦与水罐》讲述了一只乌鸦解决一个具有挑战性的问题:口渴的乌鸦将鹅卵石投入底部有水的水罐中,从而提高液位,使鸟能够喝到水。这些故事既迷人又具有启发性,但科学不能依赖它们。

最近的科学研究试图证实这个寓言。研究发现,面对类似问题的乌鸦会将石头投入装有水的管子中,而不是装有沙子的管子中。乌鸦还选择将实心物体而不是空心物体投入水管中。因此,乌鸦似乎确实理解基本的因果关系。这种因果理解绝非易事;孩子们要到 5 岁才能完成这样的任务!

此外,乌鸦还以制作和使用工具而闻名。它们可以将薄木条雕刻成串肉签,并将金属丝弯曲成钩子,以收集原本难以获得的食物。

但是,当给乌鸦提出需要更抽象思维的问题时会发生什么?在将目光投向类比推理之前,我们不妨从更简单的抽象任务开始。例如,相同性和差异性是关键的抽象概念,因为任何种类的两个或多个项目——硬币、杯子、帽子或汽车——可以彼此相同或不同。由于相同性和差异性可以通过视觉检测到,因此这可能为研究非语言动物对它们的理解提供了一种优雅的方式。

动物确实很容易学会将一组相同的视觉项目报告为“相同”,将一组不相同的项目报告为“不同”。为此,我们在触摸屏显示器上呈现视觉刺激。当集合包含相同的项目时,我们奖励动物食物以接触一个按钮;当集合包含不相同的项目时,我们奖励动物食物以接触第二个按钮。几种鸟类和哺乳动物学会了这项任务,并且还将它们的学习转移到新的刺激物上,表明它们已经学会了一个抽象概念,这个概念超出了训练项目。

设计一项研究动物类比思维的任务是下一步。在这里,类比的要点可以通过安排一个匹配任务来捕捉,其中相关的逻辑论证以视觉刺激的形式呈现。为了便于解释,使用字母表,如果样本对是 AA,则选择测试对 BB 是正确的,而如果样本对是 CD,则选择测试对 EF 是正确的。从逻辑上讲,A:A 如 B:B(相同 = 相同),C:D 如 E:F(不同 = 不同)。至关重要的是,正确测试对中的任何项目在物理上都不与样本对中的任何项目匹配;因此,只有相同性的类比关系才能用于解决任务。

早期的研究表明,只有人类和猿类才能学会这项类比任务;然而,最近的一个项目表明,狒狒也可以学会选择成对的项目,这些项目描绘了与样本对相似的相同或不同的关系

现在,我们发现乌鸦也能够表现出类比思维。本文作者之一 Ed Wasserman 和他在莫斯科的同事 Anna Smirnova、Zoya Zorina 和 Tanya Obozova 首先对冠鸦进行了多项任务的训练,在这些任务中,它们必须匹配彼此相同的项目。乌鸦被放在一个装有三个杯子的托盘前。中间的杯子被一张卡片覆盖,卡片上画着颜色、形状或项目数量。另外两个侧杯也被卡片覆盖——一张与中间的卡片相同,一张与中间的卡片不同。匹配卡片下的杯子里装有食物,而不匹配卡片下的杯子是空的。乌鸦很快学会了选择匹配的卡片,并且从一个任务到下一个任务,选择速度更快。

然后,进行了关键测试。每张卡片现在都画着一对项目。中间的卡片将显示对 AA 或 CD,而两侧的卡片将显示对 BB 和对 EF。必须理解一对项目之间的关系,然后将其应用于一对新项目以生成正确答案:在 AA 的情况下为 BB 卡,在 CD 的情况下为 EF 卡。例如,如果中间的卡片显示一个圆圈和一个叉号,那么正确的选择将是包含一个正方形和一个三角形的侧卡,而不是包含两个正方形的侧卡。

乌鸦不仅能够正确地执行这项任务,而且它们是自发地这样做的,从最初的展示开始,就从未接受过这样做的训练。

似乎最初匹配相同项目的训练使乌鸦能够掌握一个广泛适用的相同性概念,该概念可以应用于新颖的两项类比任务。这种稳健且未经指导的行为代表了迄今为止非灵长类动物类比推理的最有力的证据,因为只有猿类在学会匹配相同项目后才自发地表现出类比推理。

那么,动物智能的极限是什么呢?我们断言,这是一个完全经验性的问题。这不是一个可以通过人类中心主义的哲学来回答的问题。正如作家杰克·伦敦在一个多世纪前写道:“你不能否认你的亲戚,其他的动物。这可能是好的自我主义,但它不是好的科学。”

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