Method Article
ساحة الابتكار هي طريقة مقارنة جديدة لدراسة معدل الابتكار التقني لكل وحدة زمنية في الحيوانات. وهي تتألف من 20 مهمة مختلفة لحل المشكلات ، والتي يتم تقديمها في وقت واحد. يمكن تنفيذ الابتكارات بحرية والإعداد قوي فيما يتعلق بالاستعدادات على مستوى الفرد أو السكان أو الأنواع.
تستخدم مهام حل المشكلات بشكل شائع للتحقيق في السلوك التقني والمبتكر ، ولكن مقارنة هذه القدرة عبر مجموعة واسعة من الأنواع هي مهمة صعبة. ويمكن أن تؤثر الاستعدادات المحددة، مثل مجموعة الأدوات المورفولوجية لنوع ما أو تقنيات الاستكشاف، تأثيرا كبيرا على الأداء في مثل هذه المهام، مما يجعل المقارنات المباشرة صعبة. تم تطوير الطريقة المعروضة هنا لتكون أكثر قوة فيما يتعلق بهذه الاختلافات الخاصة بالأنواع: تقدم ساحة الابتكار 20 مهمة مختلفة لحل المشكلات. يتم تقديم جميع المهام في وقت واحد. يواجه الأشخاص الجهاز بشكل متكرر ، مما يسمح بقياس ظهور الابتكارات بمرور الوقت - وهي خطوة تالية مهمة للتحقيق في كيفية تكيف الحيوانات مع الظروف البيئية المتغيرة من خلال السلوك المبتكر.
تم اختبار كل فرد مع الجهاز حتى توقف عن اكتشاف الحلول. بعد الانتهاء من الاختبار ، قمنا بتحليل تسجيلات الفيديو وترميز الاسترجاع الناجح للمكافآت والسلوكيات المتعددة الموجهة من الأجهزة. تم تحليل هذا الأخير باستخدام تحليل المكون الرئيسي ثم تم تضمين المكونات الناتجة في نموذج مختلط خطي معمم مع رقم الجلسة ومقارنة المجموعة ذات الأهمية للتنبؤ باحتمال النجاح.
استخدمنا هذا النهج في دراسة أولى لاستهداف مسألة ما إذا كان الأسر على المدى الطويل يؤثر على قدرة أنواع الببغاوات المعروفة بسلوكها المبتكر على حل المشكلات: ببغاء جوفين. وجدنا تأثيرا في درجة الدافع ولكن لا يوجد فرق في القدرة على حل المشكلات بين المجموعات الأسيرة قصيرة وطويلة الأجل.
تواجه حلمة كبيرة (Parus major) زجاجة حليب ، لكنها لا تستطيع الوصول إلى الحليب مباشرة حيث يتم إغلاق الزجاجة بواسطة رقائق الألومنيوم. يجد حلا لهذه المشكلة عن طريق النقر من خلال احباط حتى يتمكن من شرب الكريم. يصف هذا الموقف أحد الأمثلة الأكثر شهرة على نطاق واسع للابتكار الحيواني1.
يمكن أن يكون حل مثل هذه المشكلات مفيدا ، خاصة في البيئات التي تخضع للتغيير المتكرر. وقد عرف كومر وغودال2 الابتكار على نطاق واسع بأنه إيجاد "حل لمشكلة جديدة، أو حل جديد لمشكلة قديمة". افترض تيبيتش وزملاؤه3 تعريفا أكثر تفصيلا للابتكار على أنه "اكتشاف تفاعل سلوكي جديد مع البيئة الاجتماعية أو المادية ، والاستفادة من فرصة موجودة و / أو خلق فرصة جديدة".
تتطلب مشاهدة الابتكارات العفوية ملاحظات شاملة ومستهلكة للوقت ، وهو أمر غير ممكن في كثير من الأحيان في إطار يتضمن مجموعة واسعة من الأنواع. من أجل التعامل مع هذا التحدي ، أجرى الباحثون مراجعات أدبية صارمة لتقدير معدل الابتكار4,5 واكتشفوا الارتباطات بين الميل إلى الابتكار وعوامل أخرى مثل التدابير العصبية 6,7,8 وبيئة التغذية 9,10,11 . ومع ذلك ، يمكن للاختبارات التجريبية أن تثير سلوكا مبتكرا في بيئة خاضعة للرقابة. لهذا السبب ، غالبا ما يتم استخدام الأداء في مهام حل المشكلات التقنية كوكيل للقدرات المبتكرة في الحيوانات (انظر المراجعة في12).
تم استخدام مجموعة متنوعة من الأساليب المختلفة للتحقيق في حل المشكلات المبتكر: على سبيل المثال ، يمكن مقارنة مجموعات مختلفة من الحيوانات من خلال أدائها في مهمة معينة. تستهدف هذه الدراسات عادة ابتكارات أو قدرات معرفية محددة (على سبيل المثال ، سلوك ثني الخطاف ؛ انظر13،14،15). وهذا يسمح للباحثين بالحصول على معلومات مفصلة في سياق محدد، ولكن تفسير أي أوجه تشابه أو اختلاف محدود بطبيعة المهمة، والتي قد تتطلب قوة ابتكارية مختلفة من مجموعات مختلفة (كما نوقش في13،14).
وقد نفذت دراسات أخرى سلسلة من المهام المتتالية16,17. أصبحت مقارنة الأداء في مهام متعددة وتقدير الكفاءة العامة داخل مجالات محددة ممكنة من خلال هذه الطريقة. ومع ذلك ، فإن هناك قيدا على هذه الدراسات في العرض المتتالي للمهام المختلفة ، مما لا يسمح بإجراء تحقيق في ظهور الابتكارات بمرور الوقت.
وهناك نهج آخر يتمثل في تقديم خيارات مختلفة للوصول إلى مكافأة واحدة في وقت واحد. يتم تحقيق ذلك في كثير من الأحيان باستخدام صندوق الوصول المتعدد (MAB) 18،19،20،21،22،23،24،25،26 ، حيث يتم وضع مكافأة واحدة في وسط صندوق الألغاز ويمكن استرجاعها عبر أربعة حلول مختلفة. بمجرد استخدام نفس الحل باستمرار ، يتم حظره ويحتاج الحيوان إلى التبديل إلى حل آخر للوصول إلى المكافأة. من خلال مثل هذه التجربة ، يمكن اكتشاف التفضيلات بين الأنواع وداخلها وحسابها ولكنها لا تزال تحد من التعبير عن السلوك المبتكر إلى حل واحد لكل تجربة18،19،20،21. في دراسات أخرى ، تم تقديم الحيوانات أيضا مع أجهزة تحتوي على حلول متعددة في نفس الوقت ، لكل منها مكافآت منفصلة. وهذا يسمح بابتكارات متعددة في تجربة واحدة، ولكن حتى الآن، اقتصرت المهام إلى حد كبير على عدد قليل من الحلول المتميزة حركيا. وبالنظر إلى أنه لم يكن محور هذه الدراسات، فإن الإعدادات التجريبية لم تتضمن التعرض المتكرر للجهاز، مما سيسمح بقياس معدل الابتكار لكل وحدة زمنية27،28،29.
نقدم هنا طريقة ، بالإضافة إلى الأساليب الأخرى ، قد تساعدنا في هدف مقارنة الأنواع المختلفة في قدراتها المبتكرة على حل المشكلات. لقد طورنا مجموعة واسعة من المهام ضمن إعداد واحد ، والتي من المتوقع أن تختلف في الصعوبة لكل مجموعة أو نوع. ولذلك، فمن غير المرجح أن تؤثر التفاوتات الخاصة بالمهام على الاحتمال العام لإيجاد الحلول. علاوة على ذلك ، نقدم جميع المهام في وقت واحد وبشكل متكرر لقياس ظهور الابتكارات بمرور الوقت. هذا الإجراء لديه القدرة على تعزيز فهمنا للقيمة التكيفية للسلوك المبتكر.
وقد بحثت دراسة أولى باستخدام هذه الطريقة فيما إذا كان الأسر على المدى الطويل يؤثر على قدرات حل المشكلات (كما هو مقترح من قبل ما يسمى تأثير الأسر؛ انظر30) من الببغاء غوفين ( Cacatua goffiniana؛ فيما يلي: Goffins)، وهو نوع نموذجي من الطيور للابتكار التقني (تمت مراجعته في31).
تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل لجنة الأخلاقيات والرفق بالحيوان بجامعة الطب البيطري في فيينا وفقا للمبادئ التوجيهية للممارسات العلمية الجيدة والتشريعات الوطنية. كانت التجربة شهية بحتة وغير غازية بشكل صارم ، وبالتالي تم تصنيفها على أنها تجربة غير حيوانية وفقا لقانون التجارب الحيوانية النمساوي (TVG 2012). تمت الموافقة على الجزء من التجربة التي أجريت في إندونيسيا من قبل وزارة البحث والتكنولوجيا والتعليم العالي (RISTEK) بناء على اجتماع لفريق تنسيق تصاريح الباحثين الأجانب (10/TKPIPA/E5/Dit.KI/X/2016) الذي منح تصاريح إجراء هذا البحث إلى M.O. (410/SIP/FRP/E5/Dit.KI/XII/2016) و B.M. (411/SIP/FRP/E5/Dit.KI/XII/2016).
1. الشروط المسبقة / المتطلبات الأساسية
الشكل 1: رسم تخطيطي لمربع أساسي ثلاثي الجوانب. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 2: مهام ساحة الابتكار مع وصف مماثل للإجراء الحركي المطلوب لحلها ( = المكافأة ؛ تشير الأسهم الحمراء إلى اتجاهات الإجراءات المطلوبة لحل المهام ؛ تشير الأسهم الصفراء إلى مسارات المكافأة). يتم ترتيب المهام وفقا لمتوسط صعوبتها (من اليسار إلى اليمين ، من الأعلى إلى الأسفل). نشرت سابقا في32. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
2. التحضيرات
الشكل 3: ساحة الابتكار. المهام مرتبة في نصف دائرة. مواقف المهام ال 20 قابلة للتبادل. يتم وضع علامة على شبكة القرب (20 سم أمام كل صندوق) باللون الأسود. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
3. التعود
ملاحظة: الغرض من التعود هو تقليل تأثيرات ردود الفعل المعادية للجدد تجاه الساحة. ضمان الحد الأدنى من مستوى التعود لجميع المواد الدراسية من خلال إجراء التعود الذي يتطلب من كل فرد الوصول إلى معيارين.
4. الاختبار
5. بروتوكول التحفيز
ملاحظة: كما هو موضح أعلاه (الخطوة 4.9) ، يمكن تنفيذ بروتوكول تحفيزي إذا لم يتفاعل الفرد مع أي مهمة خلال أول 3 دقائق من الجلسة.
6. التحليل
تم اختبار تسعة عشر شخصا باستخدام ساحة الابتكار: 11 كوكاتو أسير طويل الأجل و 8 كوكاتو أسير قصير الأجل (الشكل 4).
الشكل 4: نظرة عامة على عدد المهام التي تم حلها لكل جلسة لكل فرد . أ) المجموعة الميدانية ، ب) مجموعة المختبر. الخطوط الحمراء = أنثى; الخطوط الزرقاء = ذكر. تم تصنيف الأشخاص الذين يتلقون البروتوكول التحفيزي بسبب ترددهم في التفاعل مع الجهاز على أنهم غير متحمسين وتم تصويرهم بخلفية رمادية. نشرت سابقا في المعلومات التكميلية من32. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
وأسفر تحليل المكون الرئيسي عن وجود مكونين لهما قيم ذاتية أعلى من معيار كايزر38 (انظر الجدول 2 للاطلاع على نواتج اتفاق التعاون التقني). تم تحميل PC1 على تكرار جهات الاتصال بالمهام ، والوقت الذي يقضيه بالقرب (أي داخل الشبكة) من المهام ، وعدد المهام التي تم لمسها. تأثر PC2 بشكل إيجابي بعدد جهات الاتصال بالمهام التي تم حلها بالفعل وسلبا بعدد المهام التي تم لمسها ، ولم يتم حلها. وكثيرا ما تستخدم هذه السلوكيات الموجهة نحو المهام لقياس الدافع (انظر12 للاطلاع على مراجعة). لذلك ، استخدمنا PC1 و PC2 كمقاييس كمية للتحفيز على التفاعل مع الجهاز في نموذجنا. وشرحوا معا 76.7٪ من التباين في السلوكيات الموجهة للجهاز وكلاهما ، وكذلك الجلسة ، أثرا بشكل كبير على احتمال حل المهام (PC1: التقدير = 2.713 ، SE ± 0.588 ، χ2 = 28.64 ، p < 0.001 ؛ PC2: التقدير = 0.906 ، SE ± 0.315 ، χ2 = 9.106 ، p = 0.003 ؛ الجلسة: التقدير = 1.719, SE ± 0.526, χ2 = 6.303, p = 0.001; انظر الشكل 5؛ انظر الجدول 4).
الشكل 5: تأثير تنبؤات التحكم على احتمال الحل: (أ) PC1 ، (ب) PC2 ، (ج) الجلسة. تظهر النقاط البيانات المرصودة ، وتشير مساحة النقاط إلى عدد الملاحظات لكل نقطة بيانات ، وتظهر الخطوط المتقطعة قيما مناسبة للنموذج وترمز المناطق إلى فترات الثقة في النموذج. نشرت سابقا في32. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
تلقى ستة من أصل 19 شخصا البروتوكول التحفيزي أثناء التجربة (المختبر: 1 من أصل 11; الحقل: 5 من 8). تراوحت PC1 من هذه الطيور ، التي صنفناها على أنها غير متحمسة ، بين -2.934 إلى -2.2 ، في حين تم العثور على قيم إيجابية لجميع الأفراد الآخرين المتحمسين (الجدول 3).
باستخدام الطريقة المقدمة ، لم نجد أي اختلاف في المجموعة حول احتمال حل المهام الفنية ال 20 لحل المشكلات في ساحة الابتكار (التقدير = −0.089 ، SE ± 1.012 ، χ2 = 0.005 ، p = 0.945 ؛ الشكل 5؛ انظر الجدول 4 للاطلاع على تقديرات الآثار الثابتة؛ وشملت جميع الطيور).
تشير المقارنة اللاحقة للنموذج مع نموذج يتضمن مصطلح تفاعل المجموعة مع الجلسة (التقدير = 2.924 ، SE ± 0.854 ، χ2 = 14.461 ، p < 0.001) إلى احتمال أقل للحل في المجموعة الميدانية في الجلسات السابقة ولكن ليس في الجلسات اللاحقة. قد يكون هذا الاختلاف في الجلسات السابقة بسبب العدد الكبير من الطيور الأقل / غير المتحمسة في مجال المجموعة (الأفراد الذين توقف الاختبار عنهم بسبب قاعدة عدم حل أي مهمة في 10 جلسات متتالية تم تلقيها بين 10 و 13 جلسة).
علاوة على ذلك ، لم نجد أي فرق بين المجموعات فيما يتعلق بالصعوبة الإجمالية للمهام (مقارنة النموذج الكامل مع جميع الطيور المضمنة ، مع نموذج مخفض يفتقر إلى المنحدر العشوائي للمجموعة داخل المهمة: χ2 = 7.589 ، df = 5 ، p = 0.18). ومع ذلك ، فإن المقارنات البصرية للطيور التي لم تتطلب أبدا تجربة تحفيزية ، تشير إلى بعض الاختلافات في القدرة على القيام بمهام فردية واحدة (انظر ، على سبيل المثال ، مهمة الزر في الشكل 6).
الشكل 6: البيانات المرصودة للموضوعات المحفزة والقيم الملائمة للنموذج لكل مهمة ومجموعة: تظهر مخططات الصندوق نسبة النجاحات لكل مهمة لكلتا المجموعتين (الأخضر = الحقل؛ البرتقالي = المختبر). تشير الخطوط الأفقية الجريئة إلى القيم الوسيطة ، وتمتد الصناديق من الربعين الأول إلى الثالث للطيور. توضح Boxplots البيانات من الطيور المتحمسة فقط (لتحسين الوضوح البصري). يتم تصوير الملاحظات الفردية بنقاط (تشير المساحة الأكبر إلى المزيد من الملاحظات لكل نقطة بيانات). تظهر الخطوط الأفقية الحمراء القيم الملائمة. تنشأ القيم المجهزة من مجموعة البيانات بأكملها. وشملت الرسوم التوضيحية لمهام Bite (أسفل اليسار) و Button (أعلى الوسط) و Seesaw (أعلى اليمين). نشرت سابقا في32. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
توضح هذه النتائج جدوى منهجية البحث المقارن حتى لو كانت الحيوانات لديها تجارب وظروف بيئية مختلفة. ربما تكون المقارنة بين القدرات المبتكرة على حل المشكلات باستخدام مهمة واحدة فقط ، مثل مهمة الزر ، قد أسفرت عن استنتاج خاطئ مفاده أن الطيور الأسيرة على المدى الطويل هي أفضل حلالا للمشكلات. يمكن تفسير هذا الاختلاف من خلال تجربة سكان المختبر مع تجارب إدخال العصا في حين أن العمل الحركي قد لا يكون ذا صلة بالبيئة للمجموعات البرية. ويمكن أن تكون هذه الاختلافات أكثر وضوحا عند مقارنة الأنواع المختلفة (انظر19). لقد تمكنا أيضا من اختبار كيفية تأثير الدافع على القدرة على حل المشكلات ، بينما قارنا في الوقت نفسه نتائج المجموعتين مع التحكم في الدافع.
وبالتالي يمكن استخدام المشاكل التقنية ال 20 لساحة الابتكار للكشف عن الاختلافات بين المجموعات حول مهام معينة ، ولكن أيضا لتقدير القدرة الابتكارية الشاملة للمجموعات. في حالة ببغاء Goffin ، يمكن لكلتا المجموعتين ، أي ، أن يكون لديهما القدرة على استرداد العديد من المكافآت ، إذا أرادوا ذلك ، أي أن يكونوا متحمسين للتفاعل مع الجهاز.
الجدول 1: بروتوكول لترميز السلوكيات: وصف مفصل للمتغيرات السلوكية المشفرة. نشرت سابقا في32. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.
الجدول 2: نواتج المكون الرئيسي: تتم طباعة الأحمال العاملية فوق 0.40 بخط غامق. نشرت سابقا في32. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.
الجدول 3: تفاصيل حول مواضيع وقيم السلوكيات الموجهة للمهام والمكونات الرئيسية: الحروف المرتفعة إذا تجاوزت أحمال القياس 0.40 لكل جهاز كمبيوتر. نشرت سابقا في32. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.
الجدول 4: نتائج التأثيرات الثابتة لنموذج الاحتمال لحلها. نشرت سابقا في32. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.
ملف تكميلي: الرسم الفني لساحة الابتكار (InnovationArena.3dm). قد تنحرف الأبعاد قليلا. يمكن تحميلها ، على سبيل المثال ، في 3dviewer.net ، وهو عارض نموذج 3D مجاني ومفتوح المصدر39. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.
ساحة الابتكار هي بروتوكول جديد لاختبار حل المشكلات التقني المبتكر. عند تصميم مهام ساحة الابتكار ، نظرنا بعناية في أن المهام يجب أن تكون ممكنة الحل نظرا لمجموعة من القيود المورفولوجية للأنواع (على سبيل المثال ، باستخدام المناقير أو الخطم أو الكفوف أو المخالب أو اليدين). ولتمكين المقارنة على نطاق أوسع بين الأنواع التي تم اختبارها بالفعل والأنواع التي سيتم اختبارها في المستقبل، نشجع على استخدام هذه المهام، إذا كان ذلك ممكنا مع النموذج المعني. ومع ذلك ، نحن ندرك أن بعض المهام قد تحتاج إلى تعديل إلى حدود مورفولوجية محددة للأنواع. الأهم من ذلك ، يجب أن تكون المهام جديدة على الموضوعات ، والتي قد تتطلب تصميمات جديدة وبديلة. تتمثل إحدى مزايا ساحة الابتكار في أنه نظرا لعدد المهام المختلفة ، ستظل المقارنات ممكنة وغنية بالمعلومات حتى لو كانت بعض المهام بحاجة إلى تعديل أو تغيير في الدراسات المستقبلية.
أثناء التخطيط للدراسة ، ينبغي مراعاة أن مرحلة الاختبار المسبق (على سبيل المثال ، تصميم وبناء الجهاز) قد تتطلب قدرا كبيرا من الوقت. علاوة على ذلك ، من المهم أن تعتاد الموضوعات بدقة على الجهاز. يمكن أن تختلف المجموعات المختلفة اختلافا كبيرا في نهجها الاستكشافي وردود الفعل الجديدة40،41،42. إن القضاء على (أو تخفيض) ردود الفعل المعادية للجدد سيجعل المقارنات أكثر موثوقية ويسمح بتحديد دور الدافع. لقياس الظهور الفردي للابتكارات بمرور الوقت وتجنب التعلم الاجتماعي ، من الأهمية بمكان أن يتم اختبار الموضوعات بشكل متكرر وفردي ، مما قد يكون صعبا في ظل الظروف الميدانية. بالنسبة للعديد من الأنواع ، سيحتاج الأشخاص الذين يتم صيدهم في البرية إلى وقت طويل للتعود على البيئة الجديدة والوجود البشري والتفاعل وتطوير إجراء فصل العمل. وعلاوة على ذلك، قد لا يكون من الممكن عمليا التقيد الصارم بالجدول الزمني للتوزيع العشوائي لكل فرد في كل دورة. في حين تم تدريب الببغاوات الأسيرة طويلة الأجل في دراستنا على دخول حجرة الاختبار عند استدعائها باسمها الفردي ، كنا بحاجة إلى أن نكون أكثر انتهازية فيما يتعلق بالفرد الذي يدخل غرفة الاختبار في الميدان. وبصرف النظر عن مستويات التحفيز، واجهنا عاملا آخر يمكن أن يؤثر على نتائج دراسة مقارنة باستخدام ساحة الابتكار. نظرا لتفضيلات التغذية وتوافر الطعام ، استخدمنا أنواعا مختلفة من المكافآت للمجموعتين ، مما زاد من أوقات تغذية الببغاء البري مقارنة بطيور المختبر. لقد قمنا بحساب هذه الاختلافات عن طريق إضافة مدة التغذية (إذا تجاوزت 3 ثوان) إلى إجمالي الوقت الذي واجه فيه الفرد الساحة. يضمن هذا البروتوكول عدم تقليل وقت التفاعل مع الساحة في مجموعة واحدة بسبب وقت التغذية. وينبغي أن تنظر الدراسات المستقبلية في هذه المسألة المحتملة وقد تهدف إلى تنفيذ هذا البروتوكول الذي هو بالفعل في مرحلة التعود.
تتضمن قوة هذه الطريقة وحداثتها مزيجا من مجموعة أكبر من المهام ، والعرض المتزامن لهذه المهام ، والمكافآت المتعددة لكل لقاء مع الجهاز ، والتعرض المتكرر للجهاز لكل موضوع.
علاوة على ذلك ، يتم اختبار الأفراد حتى لا يحلوا أي مهام جديدة. وعلى النقيض من عدد ثابت من الجلسات، فإن هذا الحد الأقصى (أو المستوى غير المتناظر) لاكتشاف الحلول، إلى جانب عدد المهام التي يتم حلها في كل جلسة، يمكن أن يكون مفيدا حول التكيف المحتمل لمجموعة ما مع بيئة متغيرة.
مثال على طريقة بديلة هو صندوق الوصول المتعدد (MAB) ، حيث يمكن حل مهمة من خلال أربعة حلول مختلفة ولكن يمكن استرداد مكافأة واحدة فقط لكل لقاء مع الجهاز18 وبالتالي فإن تقدير معدل الابتكار بمرور الوقت محدود بشكل كبير. علاوة على ذلك ، يمكن أن تؤثر الصعوبات في المهام الفردية ، والتي قد تكون خاصة بالأنواع ، بقوة على مقارنة الأداء فيما يتعلق بالقدرات المعرفية. على حد علمنا ، اقتصر العرض المتزامن للمهام ذات الحلول المتميزة حركيا على ست مهام كحد أقصى في الدراسات السابقة (Federspiel ، MAB في 6 اتجاهات على طيور mynah ، بيانات غير منشورة حتى الآن). في حين أن MAB هي أداة مفيدة للغاية للكشف عن تقنيات الاستكشاف ، نعتقد أن ساحة الابتكار مناسبة بشكل أفضل لمقارنة القدرة على ابتكار نفسها. يمكن أن تكون مجموعة واسعة من المهام ، والتي تختلف أيضا في الصعوبة ، أكثر إفادة حول الكفاءة التقنية الشاملة لحل المشكلات29.
في دراستنا الأولى ، نجحنا في مقارنة مجموعتين من نفس النوع ، ببغاء جوفين ، والتي اختلفت اختلافا كبيرا في تجربتها. من خلال هذه المقارنة، استهدفنا على وجه التحديد مسألة ما إذا كان الأسر على المدى الطويل يؤثر على قدرات حل المشكلات. وقد أشارت دراسات سابقة إلى أن نمط الحياة الأسيرة المطولة يعزز هذه القدرات (انظر30،43) ولكن المقارنات المباشرة من خلال النهج التجريبية الخاضعة للرقابة كانت نادرة (ولكن انظر44،45). باستخدام ساحة الابتكار ، تمكنا من استهداف هذا السؤال ولم نجد أي دعم لتأثير الأسر على القدرة الإجمالية ل Goffins على إيجاد حلول جديدة ، بل تأثير على المستوى التحفيزي32.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام ساحة الابتكار لمعالجة الأسئلة التي تركز على جوانب مختلفة من حل المشكلات المبتكر. ويمكن أن تشمل الخطوات الأخرى إجراء تحقيقات تستهدف آثار التباعد والتقارب. على سبيل المثال، المقارنات بين الأنواع ذات الصلة الوثيقة التي تختلف في إيكولوجياتها (على سبيل المثال، الأنواع الجزرية مقابل الأنواع غير الجزرية)، ولكن أيضا الأنواع ذات الصلة البعيدة، مثل الببغاء وممثل كورفيد أو أنواع الطيور والرئيسيات التي أظهرت في السابق أداء مماثلا في حل المشكلات الفيزيائية الفردية46. تم تطوير ساحة الابتكار لمقارنة العديد من الأنواع المختلفة ، حتى تلك التي ترتبط ارتباطا بعيدا.
ومع ذلك ، يمكن أيضا استخدام هذه الطريقة للتحقيق في الاختلافات بين الأفراد. على سبيل المثال ، يمكن للمرء استخدام درجات الشخصية كتنبؤات لتقدير تأثيرها على معدل الابتكار. نعتقد أن الطريقة المقدمة يمكن استخدامها من قبل مجموعات بحثية تدرس الابتكار الحيواني والبشري ، و / أو بالتعاون مع المختبرات المتخصصة في دراسة الأنواع المختلفة.
ويعلن صاحبا البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.
نشكر ستيفان شيرهوبر وديفيد لانغ على مساعدتهما في إنتاج هذا الفيديو، وكريستوف روسلر على مساعدته في الرسومات التقنية، وبوبي لامبرت على التدقيق اللغوي لهذه المخطوطة. تم تمويل هذا المنشور من قبل صندوق العلوم النمساوي (FWF; مشروع START Y01309 منح إلى A.A.). تم تمويل البحث المقدم من قبل صندوق العلوم النمساوي (FWF) ؛ المشاريع P29075 و P29083 الممنوحة ل A.A. والمشروع J 4169-B29 الممنوح ل M.O) وكذلك صندوق فيينا للعلوم والتكنولوجيا (WWTF ؛ المشروع CS18-023 الممنوح ل A.A).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
wooden platform | Dimensions: wooden semicircle, radius approx. 1.5m | ||
FIXATION SYSTEM | |||
5 x metal nut | Dimensions: M8 | ||
5 x rod | (possibly with U-profile) | ||
5 x threaded rod | Dimensions: M8; length: 25cm | ||
5 x wing nut | Dimensions: M8 | ||
PUZZLE BOXES WITHOUT FUNCTION PARTS | |||
20 x acrylic glass back | Dimensions: 17cm x 17.5cm x 0.5cm | ||
20 x acrylic glass base | 4 holes for screws roughly 2cm from each side Dimensions: trapezoid : 17.5cm (back) x 15cm (front) x 15cm (sides); 1cm thick | ||
20 x acrylic glass front | acrylic glass fronts need to be cut differently for each puzzle box (see drawing) Dimensions: 17cm x 15cm x 0.5cm | ||
20 x acrylic glass lid | cut out 0.5cm at the edges for better fit Dimensions: trapezoid shape: 18.5cm x 16cm x 16cm x 1cm (thick) | ||
40 x acrylic glass side | Dimensions: 17cm x 16cm x 0.5cm | ||
80 x small screw | to attach bases to the platform (4 screws per base) | ||
PARTS FOR EACH MECHANSIM PER TASK | |||
to assemble the parts use technical drawing InnovationArena.3dm | can be loaded e.g. in 3dviewer.net, which is a free and open source 3D model viewer. github repository: https://github.com/kovacsv/Online3DViewer; please contact authors if you are in need of a different format | ||
TASK TWIST | |||
5x small nut | to attach glass (punch holes) and acrylic glass cube to threaded rod | ||
acrylic glass | Dimensions: 2cm x 2cm x 1cm | ||
cardboard slant | Dimensions: trapezoid: 17.5cm (back) x 15cm (front) x 17cm (sides) | ||
plastic shot glass | Dimensions: height: 5cm; rim diameter: 4.5cm; base diameter: 3cm | ||
thin threaded rod | Dimensions: length: approx. 10cm | ||
TASK BUTTON | |||
2x nut | attach to rod; glue outer nut to rod Dimensions: M8 | ||
acrylic glass | V-cut to facilitate sliding of rod Dimensions: 4cm x 3cm x 1cm (0.5cm V-cut in the middle) | ||
cardboard slant | Dimensions: trapezoid: 17.5cm (back) x 15cm (front) x 17cm (sides) | ||
threaded rod | Dimensions: M8, length: 5cm | ||
TASK SHELF | |||
acrylic glass top | Dimensions: 5cm x 4cm x 0.3cm | ||
acrylic glass lower | Dimensions: 5cm x 4cm x 1cm | ||
acrylic glass side 1 | Dimensions: 4cm x 3cm x 0.5cm | ||
acrylic glass side 2 | Dimensions: 4.5cm x 3cm x 0.5cm | ||
thin plastic bucket | one side cut off to fit Dimensions: diameter: approx. 4.5 cm; height: 1cm | ||
cardboard slant | Dimensions: trapezoid: 17.5cm (back) x 15cm (front) x 17cm (sides) | ||
TASK SLIT | room to reach in: 2cm in height | ||
- | recommended: add small plastic barrier behind reward so it cannot be pushed further into the box | ||
TASK CLIP | |||
2x acrylic glass | Dimensions: 1cm x 1cm x 2cm | ||
cardboard slant | Dimensions: trapezoid: 17.5cm (back) x 15cm (front) x 17cm (sides) | ||
peg | Dimensions: length: approx. 6 cm | ||
thin threaded rod | Dimensions: length: approx. 6 cm | ||
TASK MILL | |||
2x arylic glass triangle | Dimensions: 10cm x 7.5cm x 7.5cm; thickness: 1cm | ||
2x plastic disc | Dimensions: diameter: 12cm | ||
4x small nut | for attachment | ||
7x acrylic glass | Dimensions: 4.5cm x 2cm, 0.5cm | ||
acrylic glass long | position the mill with longer acrylic glass touching lower half of the front (this way the mill can only turn in one direction) Dimensions: 6.5cm x 2cm, 0.5cm | ||
thin threaded rod | Dimensions: length: approx. 4cm | ||
wooden cylinder | Dimensions: diameter: 2cm | ||
TASK SWISH | |||
2x acrylic glass | Dimensions: 2cm x 1cm x 1cm | ||
4x small nut | for attachment | ||
acrylic glass | Dimensions: 10cm x 2cm x 1cm | ||
cardboard slant | Dimensions: trapezoid: 17.5cm (back) x 15cm (front) x 17cm (sides) | ||
thin threaded rod | Dimensions: length: approx. 7cm | ||
wooden cylinder | Dimensions: diameter: 2cm, cut-off slantwise; longest part: 7cm, shortest part: 5cm | ||
TASK SHOVEL | |||
acrylic glass | Dimensions: 20cm x 2cm x 1cm | ||
acrylic glass | Dimensions: 7.5cm x 2cm x 1cm | ||
acrylic glass | Dimensions: 5cm x 1cm x 1cm | ||
small hinge | |||
TASK SWING | |||
4x nut | Dimensions: M8 | ||
acrylic glass | Dimensions: 7.5cm x 5cm x 1cm | ||
cardboard slant | Dimensions: trapezoid: 17.5cm (back) x 15cm (front) x 17cm (sides) | ||
cord strings | Dimensions: 2x approx. 11cm | ||
thin bent plastic | bucket to hold reward; positioned on slant | ||
threaded rod | Dimensions: M8; length: 7cm | ||
TASK SEESAW | |||
2x acrylic glass | Dimensions: 10cm x 1.5cm x 0.5cm | ||
2x acrylic glass | Dimensions: 4cm x 1.5cm x 0.5cm | ||
acrylic glass | Dimensions: 10cm x 3cm x 0.5cm | ||
acrylic glass | Dimensions: 4cm x 1.5cm x 1cm | ||
small hinge | |||
TASK PLANK | |||
cardboard slant | Dimensions: trapezoid: 17.5cm (back) x 15cm (front) x 17cm (sides) | ||
thin tin | bent approx. 1cm inside box Dimensions: 6.5cm x 3cm | ||
TASK CUP | |||
plastic shot glass | Dimensions: height: 5cm; rim diameter: 4.5; base diameter: 3cm | ||
TASK FLIP-BOX | |||
2x acrylic glass triangle | Dimensions: 7cm x 5cm x 5cm; thickness: 0.5cm | ||
2x acrylic glass | Dimensions: 4.5cm x 5cm x 0.5cm | ||
2x acrylic glass | Dimensions: 7cm x 1cm x 1cm | ||
small hinge | |||
TASK SLIDE | |||
4x acrylic glass | Dimensions: 15cm x 1cm x 0.5cm | ||
acrylic glass door | Dimensions: 6cm x 6cm x 0.5cm | ||
TASK DJ | |||
2x small nut | for attachment | ||
acrylic glass | same as box bases Dimensions: trapezoid : 17.5cm (back) x 15cm (front) x 15cm (sides); 1cm thick | ||
plastic disc | Dimensions: diameter 12cm | ||
thin threaded rod | Dimensions: length: approx. 3cm | ||
TASK WIRE | |||
acrylic glass | Dimensions: 9.5cm x 9.5cm x 0.5cm | ||
acrylic glass | Dimensions: 12cm x 2cm x 1cm | ||
2x small hinge | |||
wire from a paperclip | |||
TASK TWIG | |||
2x small hinge | |||
acrylic glass | Dimensions: 5cm x 1cm | ||
cardboard slant | Dimensions: trapezoid: 17.5cm (back) x 15cm (front) x 17cm (sides) | ||
white cardboard | Dimensions: 13cm x 4cm | ||
Y-shaped twig | Dimensions: length: approx. 14cm | ||
TASK COVER | |||
acrylic glass | same as box bases Dimensions: trapezoid : 17.5cm (back) x 15cm (front) x 15cm (sides); 1cm thick | ||
thin plastic | Dimensions: diameter: 5cm | ||
TASK BITE | recommended: put tape on sides of platform the keep reward from falling off | ||
2-3 paper clips | |||
2x cutout from clipboard | Dimensions: 10cm x 3cm | ||
acrylic glass | hole in middle Dimensions: 5cm x 3cm x 1cm | ||
toilet paper | |||
TASK DRAWER | |||
2x acrylic glass | Dimensions: 5cm x 2.5cm x 0.5cm | ||
2x acrylic glass | Dimensions: 4cm x 3cm x 1cm | ||
acrylic glass | hole approx. 2 cm from front Dimensions: 5cm x 5cm x 1cm | ||
OTHER MATERIAL | |||
wide-angle videocamera |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved