5 способов, которыми насекомые принимают решения и решают проблемы (и чему мы можем у них научиться)

Мы, люди, обычно считаем, что находимся на вершине эволюционной пирамиды благодаря нашей способности к глубокому мышлению. Но порой столько размышлений не приводит нас далеко. Мы не непогрешимы и часто принимаем неправильные решения. «С другой стороны, насекомые, несмотря на свои крошечные мозги размером с маковое зернышко, обладают удивительной мудростью при принятии решений». Фактически, многие из их навыков решения проблем послужили источником вдохновения для разработки алгоритмов эффективного принятия решений в различных отраслях человеческой деятельности. Вот пять вещей, которым мы можем научиться у насекомых о том, как принимать правильные решения. «Решить, как лучше всего что-то сделать, — нелегкая задача, особенно в мире, где столько раздражителей. Это называется «перегрузкой вариантов». «Муравьи также сталкиваются с этой дилеммой, когда им нужно принять коллективное решение о следующем месте поиска пищи. Но они разработали хитроумный приём, характерный для многих видов». «Сначала несколько муравьёв покидают уют гнезда в поисках лучшего и ближайшего места, где можно добыть хорошую пищу. Эти предприимчивые муравьи отправляются в природу наугад, оставляя за собой все варианты и исследуя разные пути. «На пути туда и обратно они оставляют на земле едва заметный след феромонов, чтобы другие муравьи могли позже по нему пройти». Эти феромоны со временем испаряются, и муравьи, как правило, следуют по наиболее сильному следу. «Муравьи, которые находят наиболее эффективное место для добычи пищи, быстрее возвращаются с добычей и оставляют след из феромонов до того, как он полностью испарится». Кроме того, они быстрее передают сигнал муравьям, отправляющимся на поиски пищи. Это означает, что со временем всё больше муравьёв начинают повторно проходить по этому маршруту, оставляя всё больше накопленных феромонов и, следовательно, след с более интенсивным запахом. «Таким образом, объективно более короткие маршруты со временем укрепляются, в то время как остальные исчезают». В итоге колония коллективно находит самый короткий и эффективный путь, причем ни один муравей не знает конкретно, что это именно его путь». « «Главный урок заключается в том, что эффективное коллективное принятие решений может происходить без централизованного управления», — утверждает Марко Дориго, содиректор лаборатории искусственного интеллекта Свободного университета Брюсселя в Бельгии. «[Муравьи — это] простые особи с ограниченными способностями и лишь локальной информацией, но они способны коллективно решать сложные задачи координации», — добавляет он. Эта система, получившая название «метод оптимизации муравьиной колонии», стала алгоритмом, позволяющим улучшить планирование, телекоммуникации, транспорт и логистику по всему миру. «Например, эксперты использовали алгоритмы оптимизации на основе муравьиной колонии для планирования железнодорожного транспорта, а Дориго разработал AntNET — систему для эффективной передачи информации в рамках сетей связи». Пчелы используют метод, очень похожий на метод муравьев, для оптимизации поиска пищи при поиске нового места для гнезда. «Несколько разведывательных пчел вылетают и ищут варианты наугад, как и муравьи». Но вместо того, чтобы оставлять следы феромонов, они возвращаются в улей и напрямую сообщают о своих предпочтениях. «Они исполняют для своих соседок «танец покачивания», ритмично покачивая телами, чтобы показать, соответствует ли, по их мнению, новое место необходимым критериям: безопасности, близости, размера и расположения. Чем лучше место для гнезда, тем длиннее и энергичнее будет этот танец». «Танец пчелы также описывает точное местоположение: расстояние, которое предстоит преодолеть, и направление, в котором должны лететь остальные пчелы. Затем отправляется другая группа, чтобы подтвердить эти выводы. По возвращении они также выносят свой вердикт с помощью танца, либо поддерживая своих предшественниц, либо предлагая новые варианты. «Со временем естественным образом вырисовывается предпочтительное место: около двадцати пчел возвращаются со своей экспедиции с положительными сигналами, указывающими, что их привлекает одно и то же место. Они достигают кворума и, исходя из этого, действуют соответствующим образом, как в человеческой демократии». «Убедить людей изменить мнение сложно, особенно когда группа разделилась между двумя вариантами. Дебаты могут быстро превратиться в упрощённую дихотомию, в результате чего все ещё сильнее укрепляются в своих взглядах». «К счастью, недавнее исследование кузнечиков указывает на решение этой распространённой проблемы». «Молодые кузнечики ещё не умеют летать, поэтому они передвигаются пешком». В ходе одного эксперимента Кристиан Йейтс, профессор математической биологии в Университете Бата (Великобритания), поместил группы этих животных на круглую арену, чтобы понаблюдать, как они коллективно принимают решение о том, в каком направлении двигаться. «Он заметил, что после короткого момента нерешительности они часто меняли направление движения». Оказывается, в этот мимолетный момент замирания несколько кузнечиков перестают двигаться и становятся нейтральными, что помогает рою отказаться от одного консенсуса и перейти к другому». В ходе эксперимента Йейтс также проверил 19 человек, поставив перед ними аналогичную задачу: он организовал игру, в которой участники могли выбирать между X и Y или воздержаться. «Как и в случае с кузнечиками, он обнаружил, что когда у людей была возможность воздержаться, это помогало группе достичь консенсуса быстрее и проще, чем в случае, когда такой возможности не было», — объясняет Йейтс. Это связано с тем, что, как объясняет Йейтс, в большой и очень сплочённой группе множество мелких и независимых влияний компенсируют друг друга, поэтому изменить общее направление бывает сложно. «Но если многие участники становятся нейтральными, пусть даже на мгновение, то группа, принимающая решения, сокращается». «Когда в игре участвует меньше активных голосов, даже небольшой толчок — кратковременное изменение настроения в локальной группе, информация, вызывающая замешательство, пара человек, перешедших на другую сторону, — оказывает пропорционально большее влияние на направление движения группы», — утверждает Йейтс. «В конечном счете, кузнечики учат нас, что нейтралитет может дать необходимую паузу, чтобы все переосмыслили свои позиции и пришли к консенсусу», — утверждает Йейтс. Вывод? Если вы хотите изменить сложившееся положение дел, не беспокойтесь о тех, кто еще не определился; побуждайте больше людей оставаться в нерешительности. «Особенно сложно прийти к коллективному решению, когда в дискуссии участвует много сильных личностей. Многие люди с доминирующим характером могут направить дискуссию в свою пользу, не принимая во внимание общий консенсус. «Однако исследование, проведённое на тараканах, показывает, что сильные индивидуальные личности внутри группы могут, на самом деле, ускорить процесс принятия решений. Некоторые тараканы смелые, а другие — робкие. «Поэтому Исаак Планас-Ситжа, доцент Токийского метрополитенского университета в Японии, провёл компьютерное моделирование того, как тараканы группируются, и одно из них имитировало, например, то, как они прячутся в конкретном тёмном углу за холодильником». Он модифицировал модель, включив в неё варианты с полным отсутствием личностных различий, с некоторыми личностными различиями и, наконец, с большим количеством личностных различий. «Оказалось, что модели, в которых все тараканы вели себя абсолютно одинаково, даже отдаленно не соответствовали тому, как тараканы принимают решения в реальном мире». С другой стороны, группы с большим разнообразием личностных черт принимали коллективные решения быстрее, поскольку в них происходило больше социальных взаимодействий. «Это меня очень удивило». «Я ожидал увидеть какую-то тенденцию, но не столь чёткий и повторяющийся паттерн», — говорит Планас-Ситья. «Это означает, что группам тараканов, состоящим исключительно из смелых особей или исследователей, будет сложнее объединиться и выбрать подходящее укрытие, поскольку они слишком много перемещаются», — поясняет он. «А хотя группы, в которых слишком много робких особей, могут быстро обосноваться, они рискуют выбрать неподходящее укрытие». «Именно точное соотношение между степенью сотрудничества и разнообразием поведения в конечном итоге определяет коллективный интеллект», — утверждает Планас-Ситья. «Если личность имеет значение у этих мелких животных, можно представить, какое влияние она может оказывать на животных, живущих в обществах с более высоким уровнем сложности». Иногда мы подавляем свою интуицию, чтобы принимать решения, которые считаем логичными, хотя на подсознательном уровне они кажутся нам ошибочными. В других случаях мы следуем своим самым глубоким убеждениям, не извлекая уроков из своих ошибок. «Оказывается, плодовые мухи могут многому нас научить о том, как быть более самосознательными в своих решениях». «Исследования показывают, что плодовые мухи чрезвычайно чутко реагируют на внешнюю и внутреннюю информацию, руководствуясь ею при каждом своем движении». «Столкнувшись с выбором между вкусной, но малопитательной наградой и сладким веществом с горьким вкусом, но богатым питательными веществами, мухи способны рассчитать чистую выгоду от такого выбора и, с трудом, потреблять пищу с неприятным вкусом в обмен на питательные вещества». Кроме того, они с большей вероятностью выберут небольшую, но надежную награду, а не значительную, если она сопряжена с угрозой, за исключением случаев, когда они очень голодны или находятся в состоянии стресса. «Когда их обучают с использованием запахов и положительных или отрицательных вознаграждений, здоровые мухи, как правило, с удовольствием приближаются к неоднозначному запаху, чтобы посмотреть, что произойдет, в то время как мухи, находящиеся в состоянии стресса, склонны избегать риска». Как и у мух, иногда наши внутренние состояния затуманивают наше суждение. Но это также напоминает нам, что эти интуитивные ощущения и приобретённый опыт — состоящие из калейдоскопа мелких фрагментов восприятия, которые мы постоянно получаем о себе и других — иногда могут помочь нам проявить здравый смысл».