어쩌면 우리보다 더 수학을 잘할지도 모르는 녀석

어쩌면 우리보다 더 수학을 잘할지도 모르는 녀석

 

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나보다 수학을 잘하는 녀석

수학에 대해 생각해 본 적 있나요

더하기, 빼기, 곱하기, 나누기
우리가 학교에서 배우는 수학의 가장 기본이 되는 계산 방법입니다
이것을 사칙연산이라고 말하기도 하죠

사칙연산을 잘 하기 위해선
숫자에 대해서 이해하고 있어야 합니다

1은 2보다 작다는 것은
3은 2보다 크다는 것을 알고 있어야 하죠

호주 로열 멜버른 공과대학의 스칼렛 하워드는
꿀벌을 연구하는 생물학자입니다

그녀는 원래 꿀벌을 무서워했지만
꿀벌이 사람의 얼굴을 알아볼 수 있다는 이야기를 듣고
흥미가 생겨 꿀벌을 연구하기 시작했다고 합니다

https://youtu.be/g9Ou_h_56xs

 

스칼렛 하워드가 꿀벌을 연구하면서 얻은 결과 중 가장 흥미로운 것은
꿀벌은 간단한 수학을 할 수 있다는 것입니다

꿀벌은 색깔을 구분할 수 있습니다
빨간색은 볼 수 없지만
노란색, 녹색, 파란색은 잘 구분한다고 합니다

스칼렛 하워드는 이것을 이용해 꿀벌에게 수학을 가르쳤습니다

그녀는 Y자 모양의 통을 준비했는데
통의 입구에 파란색 도형을 그려 넣었고
갈림길의 한쪽에는 입구보다 하나 더 많은 파란색 도형을
갈림길의 다른 쪽에는 입구보다 하나 더 적은 파란색 도형을 그려 넣었습니다

그리고 꿀벌이 입구에 있는 파란색 도형을 볼 수 있도록
입구에 꿀벌을 넣은 뒤 갈림길이 나오면
꿀벌이 어느 쪽을 선택할지 지켜봤습니다

이때 파란색 도형은 인간의 언어로 하면
더하기 1을 하시오라는 뜻입니다

즉 정답을 선택하려면 입구보다 하나 더 많은
파란색 도형이 있는 길을 선택하면 되는 것이었죠

만약 꿀벌이 정답을 맞히면 달콤한 맛이 나는 설탕물을 보상으로 주었고
틀리면 쓴맛이 나는 퀴닌 성분이 함유된 액체를 벌로 주었습니다

스칼렛 하워드는 이런 식으로 꿀벌에게 덧셈을 가르쳤습니다

또 입구에 노란색 도형이 그려진 통을 준비해
역시 갈림길의 한쪽에는 입구보다 하나 더 많은 노란색 도형을
갈림길의 다른 쪽에는 입구보다 하나 더 적은 노란색 도형을 그려 넣었습니다

교육은 똑같이 진행되었는데
노란색 도형은 인간의 언어로 하면
빼기 1을 하시오라는 뜻이 됩니다

이번에도 보상과 벌을 주며 뺄셈을 가르쳤습니다

그녀는 혹시 꿀벌이 위치를 기억하는 것은 아닐까 하는 생각에
정답의 위치를 바꾸며 지속적으로 덧셈과 뺄셈을 가르쳤습니다

그리고 교육시킨 꿀벌을 모아 중간고사를 봤습니다
이때는 보상이나 벌을 주지 않았는데
놀랍게도 정답률은 70% 정도 됐다고 합니다

꿀벌은 덧셈과 뺄셈을 이해할 수 있다는 것입니다

스칼렛 하워드는 보다 작다라는 수학 개념을 꿀벌에게 가르쳤습니다

흰색 종이에 검은색 원을 그려 넣었는데
원의 숫자는 제각각 달랐습니다

그녀는 두 개의 종이를 펼쳐 놓고 보상과 벌을 주며
원이 더 적게 그려진 종이를 선택하도록 했습니다

이번에도 역시 교육시킨 꿀벌을 모아 기말고사를 봤습니다
그런데 이때는 심화문제를 냈는데
아무것도 그려지지 않은 종이를 추가했다고 합니다

꿀벌이 1보다 더 적은 수인 0을 이해할 수 있는지 알아보기 위함이었죠
시험 결과는 굉장히 놀라웠습니다

하나의 검은색 원보다 아무것도 그려지지 않은 종이를 선택한 꿀벌이
60%나 됐기 때문이죠

꿀벌은 0을 이해할 수 있다는 것입니다

스칼렛 하워드는 보다 많다라는 수학 개념을 가르치기도 했는데
이때는 아무것도 그려지지 않은 것보다
검은색 원이 그려진 종이를 고른 꿀벌이
74% 정도 됐다고 합니다

물론 이것은 수학이라고 부르기도 민망한
낮은 수준의 수학이기 때문에
꿀벌이 수학을 할 수 있다고 말하는 것은 과장된 이야기일 수 있습니다

인간이 높은 지능을 가지고 있는 이유는
뇌에 뉴런이라는 신경세포가 많이 있기 때문입니다

인간은 약 1000억 개의 뉴런이 있는 것으로 알려져 있는데
꿀벌의 뉴런은 100만 개 정도밖에 안된다고 합니다

즉 우리에게는 낮은 수준이라고 할지라도
꿀벌에게 있어 이 정도의 수학은
굉장히 높은 수준의 문제라는 것입니다

꿀벌의 이런 수학 능력은 더 많은 꽃이 있는 꽃밭을 찾거나
꽃잎의 개수를 보고 꽃의 종류를 구분하는 데 사용된다고 합니다

스칼렛 하워드의 이런 연구 결과는
단순히 꿀벌이 덧셈, 뺄셈을 하고 0을 안다는 것에 그치지 않고

어떻게 적은 뉴런으로도 이런 정교한 작업이 가능한가
다시 말해 어떻게 하면 적은 에너지로도
컴퓨터를 작동시킬 수 있을까에 대한 연구에도 적용될 수 있을 것이라고 합니다