是的,黑猩猩能学会石头剪刀布的规则。2017 年发表在《Primates》(灵长类)期刊上的一项研究中,京都大学的研究人员用触摸屏版本的游戏训练了七只黑猩猩,其中五只学会了哪个手势克哪个手势,最后的表现和 4 岁儿童差不多。
这个结论在很多地方被简化成了"黑猩猩会玩石头剪刀布",但实际情况并不完全是这样。下面说说研究人员到底做了什么,以及这说明了什么。
这项研究
论文题为"Learning the rules of the rock-paper-scissors game: chimpanzees versus children"(学习石头剪刀布的规则:黑猩猩与儿童的比较),作者是京都大学灵长类研究所的 Jie Gao、Tetsuro Matsuzawa 等人(Gao 同时也隶属于北京大学)。论文于 2017 年发表在《Primates》上,京都大学在当年 8 月对外公布。
研究的问题不是黑猩猩能不能赢过人。而是黑猩猩能不能学会一种循环关系:A 克 B,B 克 C,C 又克 A。动物学会排序的东西大多是线性的(大的胜过小的,食物多的胜过少的)。石头剪刀布是最简单、最广为人知的循环例子,所以很适合拿来做测试。如果你想了解这种循环在数学上为什么重要,可以看我们的博弈论页面。
黑猩猩是怎么训练的
七只不同年龄、有公有母的黑猩猩坐在电脑触摸屏前。屏幕上会显示两个手势,黑猩猩要按照正常规则点出获胜的那一个。选对了就能得到食物奖励。
这几组手势是分阶段教的:
- 布对石头(布赢)
- 石头对剪刀(石头赢)
- 剪刀对布(剪刀赢)
每一组都学会之后,再把几组混在同一次训练里,这才是真正的考验:黑猩猩现在得记住,布在一组里是赢家,在另一组里却是输家。
研究发现了什么
| 结果 | 详情 |
|---|---|
| 完成训练的黑猩猩 | 7 只中的 5 只 |
| 完成训练平均所需次数 | 约 307 次 |
| 最难的一组 | 剪刀对布,也就是闭合循环的第三组 |
| 比较 | 混合组的表现与 4 岁儿童相近 |
我觉得最有意思的是最后那一组。黑猩猩学会"剪刀克布"所花的时间,比前两组关系要长得多。这一步把一条直线变成了一个圆,而这似乎才是真正难的地方。研究人员认为,难点在于把循环规律补完整,而不是某一组关系本身。
对照组的儿童是用真实手势测试的,而不是触摸屏,年龄大一些的孩子很快就学会了规则。黑猩猩的表现和 4 岁这个年龄段的孩子相当。
它不能说明什么
- 黑猩猩并不是在互相对战。 它们是在屏幕显示的两个手势中选出赢的那一个。这里没有虚张声势,没有预测,也没有策略,而这些恰恰是人类玩这个游戏的乐趣所在(见石头剪刀布心理学)。
- 这不代表黑猩猩"为了好玩而玩"。 它们的动力是食物奖励。
- 这不是说黑猩猩整体上和孩子一样聪明。 这只是在一种规则学习上的一次比较。
为什么这很重要
学会一个循环而不是一个阶梯,是对复杂关系进行推理的基础之一。这类研究能帮助研究人员弄清楚,这种能力中有哪些部分是人类和我们最近的亲戚共有的,以及孩子在几岁时发展出这种能力。石头剪刀布只是恰好提供了一个清晰、人人都懂的测试方法。
如果你想读更多关于这个游戏本身的研究,包括人们实际上怎么选择出什么,我们的石头剪刀布的科学页面收集了我们核实过的研究。如果你想测试一下自己对这个循环的掌握,可以和电脑玩一局。
常见问题
黑猩猩在石头剪刀布上赢过人类吗?
没有。黑猩猩从来没有和任何人对战过。它们学会的是两个手势中哪个赢。
黑猩猩学了多久?
完成训练的五只黑猩猩,平均需要约 307 次训练。
这项研究发表在哪里?
2017 年由京都大学的研究人员发表在 Springer 旗下的期刊《Primates》上。
