Как принимаются решения в естественном мире? Одна из возможностей заключается в том, что люди или компоненты биологических систем коллективно вычисляют решения проблем, с которыми они сталкиваются в своей среде. Учтите, что рыбы ориентируются в сложной среде, чтобы найти пищу и спастись от хищников. Некоторые рыбы делают это, двигаясь вместе как единое целое, иногда образуя невероятно организованные стаи. Члены улья коллективно могут определить, какое из двух мест для гнезда лучше. Люди способны принимать точные, последовательные решения, даже если в процессе, лежащем в основе этих решений, могут участвовать миллиарды нейронов, каждый из которых имеет свое собственное мнение. В этих группах нет лидеров, и разные люди имеют разные предпочтения в отношении того, куда идти и что делать. Ни рыба, ни пчела, ни нейрон не обладают достаточным количеством информации сами по себе, но вместе они могут совершать удивительные вещи. Как это возможно?
В исследовании, недавно опубликованном в журнале Science Advances, исследователи Элеонора Браш (Университет Мэриленда) вместе с Дэвидом Кракауэром и Джессикой Флэк из Института Санта-Фе задались этим вопросом, изучив возникновение социальной структуры в социальных группах приматов. В социальной группе макак с косичками (Macaca nemestrina) пары обезьян дерутся друг с другом и получают представление о боевой доблести друг друга. Когда один в конце концов понимает, что он, вероятно, проиграет в будущих боях, он начнет скалить зубы, подчиняясь другому, сообщая о своем согласии быть подчиненным. Это часть коллективных вычислений, связанная с накоплением информации - обезьяны выходят в мир и почти неприлично собирают информацию о своем социальном окружении. Затем они «делятся» этой информацией, так что обезьяны, чьи боевые способности достигают высокой степени консенсуса, воспринимаются как обладающие большой властью в группе. Это этап агрегации или объединения информации коллективных вычислений. И агрегированная информация, полученная в результате объединения мнений, очень полезна: она сообщает обезьянам, какие члены группы широко воспринимаются как могущественные и, следовательно, кто будет хорошим союзником во время драки.
В предыдущей работе Кракауэр и Флэк показали, что обезьяны, которые становятся сильными, обычно являются лучшими бойцами, и что выгодно иметь только трех или четырех обезьян на таких сильных позициях. Однако оставалось загадкой, как получается, что сила обезьян точно отражает их боевые способности и как группа настраивает количество сильных особей. Браш и его коллеги сформулировали математическое описание этого коллективного вычисления и обнаружили, что все, что нужно членам группы для точного распределения власти, - это иметь людей, которые не хотят быть подчиненными, - другими словами, упрямых людей. у которых есть сильные предпочтения - условие, вероятно, выполнено в реальности. Кроме того, изменение того, насколько агрессивно животные сражаются друг с другом, может изменить количество особей, которые станут непропорционально сильными.
По словам Браша, «Математическое описание коллективных вычислений структуры власти в группе обезьян оказывается очень похожим на уравнения, которые нейробиологи используют для описания коллективных вычислений нейронами, даже если нейроны не «борются друг с другом». ' о силе."
Кракауэр говорит: «Принципы, общие для обеих систем, - это принципы накопления и агрегирования информации и, возможно, то, что компоненты имеют твердые мнения или предпочтения, которые влияют на то, насколько вероятно, что они изменят свое поведение с учетом информации, которую они накопили.."
«Вопреки общепринятому мнению, - говорит Флэк, - сильные предпочтения на индивидуальном уровне могут привести к лучшим коллективным вычислениям на групповом уровне».