为什么苹果电脑无法翻墙

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  起因是一只ID为“超级无敌大开门”的三花猫,每天都在纸巾和胡萝卜的选择题里察言观色半猜半蒙;如果蒙对了,就能获得主人情绪饱满的一句“真棒”和食物奖励。

  这么多期看下来,大开门可能真的不知道哪个是胡萝卜、哪个是纸巾。但其实,研究发现,猫是能将声音与图像结合起来的,甚至不需要食物奖励就能学会。

  2024年10月发表在《科学报告》(Scientific Report)的一项研究发现,猫可以将人类语言与图像联系起来。

  这是一个来自日本麻布大学的研究团队,他们找来了31只猫猫志愿者。在一开始的习惯阶段,研究者让猫观看电脑屏幕上的图片,并播放一个没有意义的单词:一个图片配的单词是“kararu”,另一个配的是“parumo”。

  这两个单词是由猫猫们的主人录制的,研究者要求他们发音尽可能夸张,以强调这两个单词的区别。两张图片上的图案分别是红色和蓝色,这两种颜色对于猫也是可以区分的。

  在习惯阶段,猫先习惯图片与声音的对应;在测试阶段,图片与声音的对应关系被打乱|参考资料[1]

  这两对图片-声音的组合一直循环播放,直到猫猫失去了兴趣把目光移开。这期间猫猫没有受到任何食物奖励,完全属于自学。

  休息一下后,猫猫志愿者再次被放到屏幕前,正式进入测试阶段。在这个阶段,图片和配音可能跟刚才是相反的,原本是红色图片配的是“kararu”,现在配的却是是“parumo”。

  科学家发现,面对这种变换的情况,猫猫们会出现瞳孔扩张,它们盯着屏幕看,明显表明了自己的困惑——这配的词儿不对呀!?

  在同样的测试里,猫猫已经胜过了人类幼儿。猫猫只需要2次长达9秒的学习,就能学会图片和单词的组合;而人类幼儿需要至少4次20秒的学习。另外,如果使用的是没有语音特征的机械电子声音,而非人类的声音,猫对声音与图像之间的关联认知明显弱化了很多。

  所以,猫可能无法理解什么是胡萝卜、什么是纸巾(毕竟猫也不需要这俩东西),但只要人类给它展示胡萝卜并说出“胡萝卜”三个字、展示纸巾并说出“纸巾”,循环几次,猫还是能将这两个物品与发音联系起来的——至于猫想不想给反馈,那就是另一回事了。

  2019年,日本研究者斋藤慈子和她的同事发现,猫听到自己的名字时都会作出反应,不管声音是来自是铲屎官还是陌生人。不过,听到铲屎官的呼唤时,猫的反应更明显,这可能是因为猫已经把自己的猫名和奖励(例如食物和抚摸)联系起来。

  2022年,斋藤慈子再次对猫猫进行实验。她们找来了48只猫在猫咖打工或者生活在多猫家庭里的猫,给猫播放一段录音,是铲屎官喊4遍猫A的名字,猫A是与实验猫同住或在同个猫咖打工的猫。听完录音后,猫紧接着会看到一张照片,照片中的猫要么是刚才录音中所喊的猫A,要么是刚才没被喊名字但也共同生活的猫B。

  实验结果显示,如果看到的猫脸和听到的猫名不一致,猫咖猫不会表现出困惑,但家猫观察屏幕的时间却会延长。研究人员认为,家猫的表现出了违反预期效应(expectancy violation effect)——也就是说,当听到同伴A的名字随后却看到同伴B的脸时,猫可能期望落空,感到一丝困惑。

  另外,她们还做了另一个实验,这次录音里喊出的是家庭中其他人类成员的名字,录音后出现的图片也是人脸。或许是因为这次录音中说话的不是自己熟悉的铲屎官,家猫并没有表现出明显的违反预期效应。不过,当家庭成员越多、猫与人生活越久,猫对于人名人脸不一致的困惑就越显著。

  以上的这几个实验中,猫都没有经过特殊的训练,也不会得到“真棒”的食物奖励,因此观察到的是猫在日常生活中的认知和学习能力。如果让猫猫接受训练,它们还能学更多。

  在实验视频中,一只名叫“惠比寿”(Ebisu)的猫咪接受了“我做你学”(Do as I do)的模仿训练,学做人类训练者展示的一系列动作。

  惠比寿对食物奖励很感兴趣,因此训练进行得相当成功:在测试环节,这只猫咪81%的时候都正确模仿了训练者演示的动作。测试环节使用了两种针对同一物体的不同动作:用前爪触摸盒子,以及在盒子上蹭脸。在盒子上蹭脸是此前训练从未出现过的新类型动作,而惠比寿从第一轮测试开始就可以成功模仿它。

  也有研究者认为,惠比寿的做法是否算真正意义上的模仿,这还需要更多实验证实。遗憾的是,因为肾病,惠比寿在论文发表之前已经去世了,没办法进行更多的模仿训练了。

  相似地,“萝卜纸巾猫”能锲而不舍地反复瞎蒙,大概也跟她馋铲屎官手里的食物有关。命运戏弄大馋猫,那大馋猫就猛猛学、猛猛吃。

  作为人类最熟悉的两种陪伴动物,相比于猫,狗狗和人类共同生活的时间更长,因此在认识生活物品、听懂和执行人类指令等方面往往表现更好,相关的研究也更多。之前,一只名为Whisky的边牧,不仅能记住一百多个玩具的名字,而且学得飞快为什么苹果电脑无法翻墙,因此帮助人类研究者发了论文。而在互联网上,能玩海龟汤、能用按钮表达想法的聪明小狗们也不少。

  但养过猫的人应该都会认同,哪怕大开门在萝卜纸巾的考试里总是乱蒙,但它能明白人类意图和规则、知道做什么动作就能获得食物,已经算得上是聪明小猫了。毕竟,还有很多猫根本不知道考场在哪儿呢……

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