Les abeilles peuvent comprendre le concept du zéro
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Les scientifiques ont découvert que les abeilles peuvent comprendre le concept de zéro, en les plaçant dans un club d’élite d’animaux intelligents capables de saisir cette notion mathématique assez complexe.
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En démontrant que même de minuscules cerveaux peuvent comprendre des concepts complexes et abstraits, la découverte surprise ouvre la voie à de nouvelles approches plus simples pour développer l’intelligence artificielle. Dans des recherches publiées dans la revue Science, des chercheurs australiens et français ont testé si les abeilles pouvaient classer des quantités numériques et comprendre que le zéro appartient à l’extrémité inférieure d’une séquence de nombres.1
Sommaire
La complexité de comprendre le zéro
Adrian Dyer, professeur agrégé à l’Université RMIT de Melbourne, en Australie, a déclaré que le chiffre zéro était l’épine dorsale des mathématiques modernes et des progrès technologiques. Le zéro est un concept difficile à comprendre et c’est une compétence mathématique qui ne s’apprend pas facilement. Il faut quelques années aux enfants pour l’apprendre selon Dyer.
Nous avons longtemps cru que seuls les humains avaient l’intelligence nécessaire pour comprendre ce concept, mais des recherches récentes ont montré que les singes et les oiseaux peuvent aussi le faire. Mais il restait à déterminer si des insectes peuvent comprendre le zéro. En plus d’être un excellent pollinisateur, l’abeille est une espèce modèle exceptionnelle pour étudier la cognition des insectes, avec des recherches antérieures montrant qu’ils peuvent apprendre des compétences complexes d’autres abeilles et même comprendre des concepts abstraits comme l’identité et la différence.
Le cerveau de l’abeille possède moins de 1 million de neurones
Mais les cerveaux d’abeilles ont moins de 1 million de neurones, comparés aux 86 000 millions de neurones d’un cerveau humain et on savait peu de choses sur la façon dont les cerveaux d’insecte pourraient être testés sur une compétence numérique aussi importante. Scarlett Howard, Ph. D., chercheuse au doctorat, a entrepris de tester l’abeille sur sa compréhension en identifiant les abeilles individuelles pour les identifier facilement et en les attirant vers un appareil d’essai spécialement conçu. Les abeilles ont été formées pour choisir une image avec le plus petit nombre d’éléments afin de recevoir une récompense de solution de sucre.
Formée pour choisir le nombre le plus bas sur une série d’options, une abeille choisit une image vide, révélant une compréhension du concept de zéro – Crédit : RMIT University
Par exemple, les abeilles ont appris à choisir 3 éléments lorsqu’ils sont présentés avec 3 contre 4 ou 2 éléments lorsqu’il est présenté avec 2 contre 3. Quand Howard testait périodiquement les abeilles avec une image qui ne contenait aucun élément par rapport à une image qui en comportait une ou plusieurs, les abeilles comprenaient que l’ensemble de zéro était le nombre le plus bas même si elles n’ont jamais été exposées à un ensemble vide.
Qu’est-ce que le vide ?
Dyer, un chercheur du laboratoire de détection numérique (BIDS-Lab) du laboratoire d’ethnographie numérique du RMIT, a déclaré que les résultats ont ouvert la porte à de nouvelles compréhensions de la façon dont les différents cerveaux pourraient représenter zéro. Il est relativement facile pour les neurones de réagir à des stimuli tels que la lumière ou la présence d’un objet, mais comment pouvons-nous, ou même un insecte, comprendre ce qu’est le vide ?
Comment un cerveau se représente-t-il le vide ? Les abeilles et les autres animaux, qui collectent beaucoup d’aliments, ont-ils développé des mécanismes neuronaux spéciaux pour permettre la perception de zéro ? Si les abeilles peuvent apprendre une telle compétence mathématique apparemment avancée qui n’existe même pas dans certaines cultures humaines anciennes, peut-être cela ouvre-t-il la porte au mécanisme qui permet aux animaux et à nous-mêmes de comprendre le concept du vide.
Des pistes pour améliorer l’intelligence artificielle
L’un des problèmes dans le développement de l’intelligence artificielle est de permettre aux robots de fonctionner dans des environnements très complexes selon Dyer. Le fait de traverser une route est simple pour les humains adultes, car nous comprenons qu’il n’y a pas de voitures qui approchent, pas de vélos ou de tramways, alors on peut traverser sans danger. Mais qu’est-ce que le zéro, comment nous le représentons pour tant de classes d’objets complexes afin de prendre des décisions dans des environnements complexes ?
Si les abeilles peuvent percevoir le zéro avec un cerveau de moins d’un million de neurones, alors cela suggère qu’il existe des moyens simples et efficaces d’enseigner de nouvelles astuces à l’IA. La recherche a été menée en Australie et en France et a impliqué de nombreuses expériences de contrôle pour valider les résultats. Co-auteur de l’étude, la Dre Aurore Avarguès-Weber de l’Université de Toulouse en France, a déclaré : La découverte que les abeilles peuvent montrer une telle compréhension des nombres était vraiment surprenante compte tenu de leur petit cerveau. Les grands cerveaux ne sont donc pas nécessaires pour jouer avec les nombres et cette capacité est donc probablement partagée par beaucoup d’autres animaux.
