[잡학잡식] 집단 의사 결정 능력, 인간과 개미 중 어느 쪽이 우수할까?

집단 의사 결정 능력, 인간과 개미 중 어느 쪽이 우수할까?

 

'집단 의사 결정'에서 개미와 인간 중 어느 쪽이 더 우수할까?

이스라엘 와이즈만 과학연구소의 연구팀이 실험을 하였다.
특이하게 설계된 물체를 복잡한 미로를 통해 이동시키는 과제를 설정하고,
인간 그룹과 개미 그룹에게 실행하도록 하였다.

연구 결과는 놀라웠다.
개미는 그룹으로 행동할 때 더 똑똑하였다.
개미들은 그룹이 개별적인 부분의 합보다 크다는 것을 증명했다.
반면에, 인간은 그룹을 형성해도 인지 능력이 확대되지 않았다. 
인간은 오히려 그룹을 이룰 때 더 나빠지기도 했다.

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<개미가 인간보다 우수하다 : 집단 지성으로 미로를 통과하는 문제 해결 능력>
_ 챗GPT 번역

부엌에서 개미와 맞서본 사람이라면, 개미가 매우 사회적인 생명체라는 것을 알고 있을 것입니다. 개미가 혼자 있는 모습은 드물죠. 인간도 마찬가지로 사회적인 생명체이며, 일부는 고독을 즐기더라도 본질적으로 그렇습니다. 개미와 인간은 자신의 크기를 훨씬 초과하는 큰 짐을 운반할 때 꾸준히 협력하는 자연계의 유일한 생명체들입니다.

이스라엘 와이즈만 과학연구소의 오페르 페이너만 교수와 그의 연구팀은 이러한 공통된 특성을 활용하여 흥미로운 진화적 실험을 진행했습니다. 이 실험은 “복잡한 미로에서 큰 짐을 옮기는 데 누가 더 능숙할까?”라는 질문에 답하고자 했습니다. 이 놀라운 결과는 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표되었으며, 집단 의사결정에 대한 새로운 통찰과 협력의 장단점에 대해 새로운 빛을 비추었습니다.

두 종처럼 서로 다른 생물종을 비교하기 위해, 타베아 드레이어가 이끄는 연구팀은 현실 세계에서의 "피아노 운반 문제"를 재현했습니다. 이는 운동 계획 및 로봇 공학 분야의 고전적인 계산 문제로, 특이한 형태의 물체(예: 피아노)를 복잡한 환경에서 A 지점에서 B 지점으로 옮기는 방법을 다룹니다.

실험에서는 피아노 대신 큰 T자 모양의 물체를 사용했으며, 이 물체를 세 개의 방과 두 개의 좁은 틈으로 연결된 직사각형 공간을 가로질러 옮겨야 했습니다. 연구팀은 개미와 인간의 크기에 맞는 두 가지 크기의 미로를 설계했으며, 각각 다른 크기의 집단을 실험에 참여시켰습니다.

인간 참가자를 모집하는 것은 비교적 쉬웠습니다. 그들은 단순히 요청을 받고 참여했으며, 아마도 경쟁이라는 아이디어에 매력을 느꼈을 것입니다. 반면, 개미는 경쟁적 성향과 거리가 멀기 때문에 실험에 참여시키려면 무거운 짐을 먹을 수 있는 먹이로 착각하게 만들어야 했습니다.

인간과 경쟁한 개미는 파라트레키나 롱기코르니스(Paratrechina longicornis)로, 긴 더듬이 때문에 이렇게 불리지만, 종종 미친 듯한 움직임으로 인해 "미친 개미"라고도 불립니다. 이 검은 개미는 길이가 약 3mm이며 전 세계적으로 흔히 볼 수 있는 종입니다. 이스라엘에서는 해안과 남부 지역에서 특히 흔합니다.

개미는 세 가지 조합으로 미로 도전에 나섰습니다: 한 마리의 개미, 약 7마리의 소규모 집단, 그리고 약 80마리의 대규모 집단. 인간도 세 가지 조합으로 실험에 참여했습니다: 한 명의 개인, 6~9명으로 이루어진 소규모 그룹, 그리고 26명으로 구성된 대규모 그룹.

비교를 최대한 공정하게 하기 위해, 일부 인간 집단에는 대화나 몸짓으로 의사소통을 하지 말라는 지침이 내려졌습니다. 그들은 입과 눈을 가리기 위해 수술용 마스크와 선글라스를 착용해야 했습니다. 또한 인간 참가자들에게 개미와 비슷한 방식으로 짐을 운반하도록 손잡이를 통해 물체를 잡도록 했습니다. 이 손잡이에는 각 개인이 가한 힘을 측정하는 장치가 포함되어 있었습니다.

연구팀은 각 조합에 대해 실험을 여러 번 반복했으며, 실험 영상과 고급 추적 데이터를 철저히 분석하고 컴퓨터 시뮬레이션과 다양한 물리학 모델을 사용했습니다.

예상대로 인간의 인지 능력은 개인 도전에서 우위를 점하게 했습니다. 인간은 계산적이고 전략적인 계획을 세울 수 있었고, 이를 통해 개미를 쉽게 능가했습니다.

그렇지만 그룹 도전에서는 특히 더 큰 그룹의 경우 완전히 다른 결과가 나타났습니다. 개미 그룹은 개별 개미보다 훨씬 뛰어난 성과를 냈을 뿐 아니라, 경우에 따라 인간보다도 더 나은 성과를 보였습니다. 개미 그룹은 집단적인 기억을 통해 특정 방향으로의 움직임을 지속하고 반복적인 실수를 피하는 계산적이고 전략적인 행동을 보였습니다.

반대로 인간은 그룹으로 행동했을 때 성과가 크게 개선되지 않았습니다. 그룹 구성원 간의 의사소통이 개미와 유사하게 제한되었을 때, 인간 그룹의 성과는 오히려 개인보다도 떨어졌습니다. 인간 그룹은 단기적으로 매력적으로 보이지만 장기적으로는 이롭지 않은 "탐욕적 해결책"을 선택하는 경향이 있었고, 연구자들에 따르면 이는 가장 낮은 공통 분모를 따르는 선택이었습니다.

"개미 집단은 사실 하나의 가족입니다." 페이너만 교수는 말합니다. "둥지 안의 모든 개미는 자매이며, 그들은 공통의 이익을 가지고 있습니다. 이는 협력이 경쟁을 훨씬 능가하는 긴밀한 사회입니다. 그래서 개미 집단은 때로 '초유기체'라고 불리기도 하는데, 여러 개의 '세포'가 서로 협력하는 살아있는 몸과 같은 존재로 간주됩니다.

"우리의 연구 결과는 이러한 관점을 확인해줍니다. 우리는 개미가 그룹으로 행동할 때 더 똑똑하다는 것을 보여주었고, 개미들에게는 전체가 개별적인 부분의 합보다 크다는 것을 증명했습니다. 반면, 인간은 그룹을 형성해도 인지 능력이 확장되지 않았습니다. 소셜 네트워크 시대에 그토록 인기를 끌었던 '군중의 지혜'는 우리의 실험에서 발휘되지 않았습니다."

인간 협력의 모든 도전에도 불구하고, 이 연구에서 여러 연구자들이 성공적으로 협력했습니다. 이들에는 와이즈만 복잡계 물리학 부서의 페이너만 교수 그룹에서 활동한 에후드 포니오 박사, 와이즈만 화학 및 생물 물리학 부서의 니르 고브 교수, 그리고 당시 고브 교수와 하이파 대학의 아모스 코만 교수가 지도했던 박사 과정 학생 아미르 하루츠 박사가 포함되었습니다.

https://www.youtube.com/shorts/C_nuRq8nJPA

 

 

Ants prove superior to humans in group problem-solving maze experiment