王庆浩
[转载]蜜蜂民主:群体如何做出决策
2020-4-1 08:36
阅读:2798

                                                      蜜蜂民主:群体如何做出决策

                                                                           托马斯·D.西利(Thomas D. Seeley)

经过了22年的反复研究,托马斯·西利终于弄清了500只蜜蜂分群的决策机制,也就是蜜蜂的民主。他们使用了一种比较罕见的民主表决制,是任何一个人类政体都没有使用过的。

首先,蜜蜂分群时,500只侦查蜂,不是一次性出动的,是分批次出动的。比如在第一天,出动100只,等待它们的是A、B、C三个人造蜂巢,有2个有明显缺陷,有1个满分。每只侦查蜂只要遇到一个自己认为还不错,能凑合用的蜂巢,它就马上返航,不再看第二个了。请注意,哪怕它遇到的是这三个人造巢穴里最差的那个,这只侦查蜂也返航。回到蜂群之后,它就跳一段著名的蜜蜂八字舞。跳给谁看呢?给剩下的400只还没出发的侦查蜂看。

这段舞蹈包括两个信息,一个是自己发现的巢穴的具体位置,第二个是自己对巢穴的推荐程度。在表达巢穴具体位置信息时,使用的都是蜜蜂的身体语言,人类看不太懂。但到了表达自己推荐程度的时候,这个人类就能看懂了,因为太明显了。如果自己碰到的是那个好巢穴,侦查蜂就上下翻飞,跳得非常激烈。但如果自己碰到的是,最差的,它就随便跳一下。所有侦查蜂都很客观,它们心里对巢穴的好坏是有客观标准的,不会因为是我发现的,我就硬说它好。

所以,第一天的舞蹈跳完之后,在理论上会出现这样的局面,100只侦查蜂根据随机概率,会分成自然的三拨,数量差不多,分别推荐三个巢穴,唯一不同的是它们的推荐程度。所有这些信息,剩下的还没出发的400只侦查蜂都看在眼里。这轮舞跳完之后,这100只侦查蜂,就退出游戏,再也不飞了,也不参与表决了。

第二天,从剩下400只没飞的侦查蜂里,再起飞100只。怎么飞?大部分飞向那个被强烈推荐的巢穴,因为它好嘛。也有一部分会飞向剩下两个被一般推荐的巢穴。同时,还会留下一小部分,去继续探索新地址。

第二天傍晚,这100只再飞回来,给剩下的300只跳舞。这个时候,比例就不是那么平均的了。好巢穴的优势露出来了,比例可能变成50-30-20。西利教授发现,基本上这个时候排名第一名的巢穴,也是未来会胜出的那一个。第二天结束,这100只蜜蜂又退出游戏。

第三天,再起飞100只,绝大部分飞向前两天的最受推崇的巢穴,同时分流一些给那两个。第三天投票的结果,可能就是80-10-10。

第四天,再起飞100只,有可能,这次表决就出结果了。比如这次飞回来,结果是100-0-0,那就直接做出决定。

所以我们看,蜜蜂是采取这么一种奇特的分层投票机制,一人一票,而且只能投给一个巢穴。

这种投票方式,有下面三个优点。

第一,多次表决降低个体偏见。我们看到,这是一次典型的多次表决,而统计学有一个经典概念,叫多次测量求平均,可以降低误差。多次表决可以把每只蜜蜂的个体偏见降到最低。

第二,确保真金不会被埋没。我们看到,这种投票方式,能让上一轮的表决结果,潜在地叠加到下一轮表决里。回合越多,优秀的候选人会通过渐渐凸显出来。虽然最后一轮起决定性作用,但前面的所有票都不白投。这是一个能淘出真金的投票制度。

第三,是一种特别有节制的民主表决方式。不管前面的争论多激烈,最后一投定乾坤,大家不翻旧账。这点其实抓住了民主的本质,民主的本质不是说服所有人,而是导出一个当时的最优解。大家要在真理和效率之间找到一个合适的度。这非常符合我们前面说的,蜜蜂是一个很有紧迫感的生物,冬天快来了,大家磨叽不起。

但是,也不是每次表决都像刚才说的这么顺利。因为在自然界,很多巢穴之间的差距很小,比分就会很焦灼。甚至会出现前三次起飞结束后,500只的份额已经用掉了300只的时候,比分还是拉不开,出现了34-35-31这样,很焦灼的比分。一旦比分很焦灼,蜜蜂就会改变策略,每次起飞的数量就会被调低。比如从一次起飞100只,降低为一次起飞50只,相当于变相增加表决次数。在多次实验数据里面,甚至出现了这样的结果。等到400多只都飞完了,得票还是非常平均。等到最后10只蜜蜂飞出去了,回来之后出现了8-1-1这样的比分,相当于一直拼到最后的10只蜜蜂,意见才达成了统一。

一旦达成统一,蜜蜂展现出了看起来特别果断坚毅的性格,也就是,不管我之前投票给谁了。但是目标锁定,马上起飞,大家一起朝目标出发。

《蜂巢里的智慧》


转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自王庆浩科学网博客。

链接地址:https://wap.sciencenet.cn/blog-1184431-1226287.html?mobile=1

收藏

分享到:

当前推荐数:1
推荐人:
推荐到博客首页
网友评论1 条评论
确定删除指定的回复吗?
确定删除本博文吗?