科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)鳥類懂概率

英國《自然·通訊》雜志近日發(fā)表的一項(xiàng)動(dòng)物學(xué)研究中，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)鳥類懂概率——試驗(yàn)顯示啄羊鸚鵡不僅能理解概率，還能據(jù)此采取行動(dòng)。這一發(fā)現(xiàn)也是對大猿以外動(dòng)物可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷的首次報(bào)道。所謂統(tǒng)計(jì)推斷，是通過樣本推斷總體的統(tǒng)計(jì)方法，具體從總體中抽取部分樣本，通過對抽取部分所得到的帶有隨機(jī)性的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，進(jìn)而對總體作出科學(xué)的判斷。它是伴隨著一定概率的推測，其理論和方法論基礎(chǔ)，是概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)。統(tǒng)計(jì)推斷主要包括對總體的未知參數(shù)進(jìn)行估計(jì)、對關(guān)于參數(shù)的假設(shè)進(jìn)行檢查、對總體進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)等等。而科學(xué)的統(tǒng)計(jì)推斷，其所使用的樣本通常也通過隨機(jī)抽樣方法得到。人類之前展開的研究，只在人類和大猿中證明了真正的統(tǒng)計(jì)推斷能力。

此次，新西蘭奧克蘭大學(xué)科學(xué)家阿梅利亞·巴斯托斯和阿利克斯·泰勒，設(shè)計(jì)并開展了一系列實(shí)驗(yàn)，對照統(tǒng)計(jì)理解的多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測試，呼應(yīng)之前對靈長目和人類嬰兒的研究。首先，他們訓(xùn)練了6只啄羊鸚鵡，讓它們將黑色與有獎(jiǎng)賞、橙色與無獎(jiǎng)賞聯(lián)系起來。研究人員按不同的相對頻率在兩個(gè)透明罐子里分別裝了橙色和黑色小棍，并從兩個(gè)罐子中取小棍給啄羊鸚鵡選擇，展示時(shí)把小棍攥在拳頭里，不給啄羊鸚鵡看。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，啄羊鸚鵡更喜歡黑色比例更高的罐子里的小棍，但這種選擇標(biāo)準(zhǔn)并不絕對。當(dāng)罐子里放置一層水平夾板，改變了夾板上方可拿取黑色小棍的比例時(shí)，啄羊鸚鵡能發(fā)現(xiàn)這種物理限制，并選擇可拿取黑色小棍概率最高的罐子。最后，啄羊鸚鵡還更喜歡選擇“偏袒型”實(shí)驗(yàn)人員手里的牌子，即這些實(shí)驗(yàn)人員之前給出黑色小棍的概率更高。根據(jù)帶隨機(jī)性的觀測數(shù)據(jù)（樣本）以及問題的條件和假定（模型），而對未知事物作出以概率形式表述的推斷，是一種非常高級的認(rèn)知過程。研究人員表示，此次在鳥類中發(fā)現(xiàn)這種復(fù)雜的高階認(rèn)知，或有助于進(jìn)一步認(rèn)識統(tǒng)計(jì)推斷的演化歷史。

啄羊鸚鵡生活在新西蘭環(huán)境嚴(yán)酷的高山上，平日喜歡咬咬登山者的背包和鞋子，偶爾也翻翻垃圾桶，或者合作撬開門窗找食物，甚至把登山客鎖在山上的廁所。憑借特有的好奇心和超高智商，啄羊鸚鵡在新西蘭家喻戶曉。不少科學(xué)研究都證實(shí)了啄羊鸚鵡的聰明伶俐——它們不僅會(huì)使用工具，還能順利通過許多智力游戲測試。但是，前面的實(shí)驗(yàn)還不能完全證明啄羊鸚鵡具有真正的統(tǒng)計(jì)推斷能力。根據(jù)以往的研究，真正的統(tǒng)計(jì)推斷能力，是指運(yùn)用物體數(shù)量占總體數(shù)量的比例大小來推算概率，這是人類和猩猩的思考方式;而不是像卷尾猴那樣，只關(guān)心物件的具體數(shù)量多不多，而不能關(guān)心其占比大不大。也就是說，如果啄羊鸚鵡真的會(huì)統(tǒng)計(jì)推斷，它們會(huì)估算罐子里黑色夾子的占比，而不是僅比較不同罐子里黑色夾子的數(shù)量。于是，研究人員繼續(xù)設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，檢查啄羊鸚鵡到底用的是哪種“解題思路”。結(jié)果顯示，當(dāng)黑色夾子數(shù)量相同時(shí)，啄羊鸚鵡會(huì)傾向選擇黑夾子占比更高的罐子。這說明，啄羊鸚鵡通過觀察物體在整體中的相對比例來推算概率，具有真正意義上的統(tǒng)計(jì)推斷能力。

人類還有一項(xiàng)絕技，就是能注意到物理障礙的存在，且知道被障礙隔開的物件不應(yīng)該算進(jìn)概率之中。那么，啄羊鸚鵡在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷的時(shí)候，會(huì)不會(huì)也跟人類一樣，懂得將觀察到的障礙納入考慮？在第二組實(shí)驗(yàn)中，研究人員在罐子中間加了個(gè)隔板。測試者和啄羊鸚鵡都能看到隔板下方的夾子，但是伸手夠不到。結(jié)果，啄羊鸚鵡更傾向于選擇隔板上方黑夾子比例更高的罐子。這說明，它們在推斷概率時(shí)懂得隔板下方的夾子并不在統(tǒng)計(jì)范圍之內(nèi)。跟人類相似，啄羊鸚鵡在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷的時(shí)候，會(huì)綜合考慮物理阻隔。

（摘自《科技日報(bào)》）