ABOUT THE SPEAKER
Nicolas Perony - Animal scientist
Nicolas Perony models the movement of animal groups to understand: what is the individual behavior that guides the behavior of the larger society?

Why you should listen

Nicolas Perony started his career as a roboticist. But after one of his robots -- which was designed to follow a white line -- destroyed itself because of a lighting snafu on demo day, he realized that he was less interested in creating complicated robots and more interested in studying the complexity that already exists out there in the animal kingdom. He quickly changed course and is now a quantitative scientist at the Chair of Systems Design at ETH Zurich, where he studies the structure and dynamics of animal societies.

Perony conducts his research by placing GPS collars on animals like Bechstein's bats and meerkats, and studying the spacial data of the group. He creates models of the movement over time to see patterns. He then tries to ascertain at the simple rules that individuals in the animal group seem to be following that, when done en masse, result in the larger flow. In other words, he looks at the underlying mechanics that lead to the collective movement of animal groups.

More profile about the speaker
Nicolas Perony | Speaker | TED.com
TEDxZurich 2013

Nicolas Perony: Puppies! Now that I’ve got your attention, complexity theory

尼古拉斯·佩罗尼: 小狗狗!现在我吸引到你的注意了,复合性理论--尼古拉斯·佩罗尼

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动物行为并不复杂,但却是复合的。尼古拉斯·佩罗尼研究动物个体如何--不论是苏格兰梗犬,蝙蝠,还是猫鼬--遵循简单的规则,而共同产生出更大的行为模式。以及这种由简单性导致的复合性如何帮助它们在新情况出现时能够适应。
- Animal scientist
Nicolas Perony models the movement of animal groups to understand: what is the individual behavior that guides the behavior of the larger society? Full bio

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00:15
Science科学,
0
3393
1228
科学,
00:16
science科学 has allowed允许 us to know so much
1
4621
3337
科学让我们了解了非常多
00:19
about the far reaches到达 of the universe宇宙,
2
7958
3026
关于浩瀚宇宙的深奥知识。
00:22
which哪一个 is at the same相同 time tremendously异常 important重要
3
10984
3195
与此同时,宇宙是又是极为的重要
00:26
and extremely非常 remote远程,
4
14179
2066
并且极为的遥远,
00:28
and yet然而 much, much closer接近,
5
16245
2459
然而同时,它又比很多我们并不明白的事物
00:30
much more directly related有关 to us,
6
18704
2091
离我们更近,
00:32
there are many许多 things we don't really understand理解.
7
20795
2468
跟我们更加直接相关。
00:35
And one of them is the extraordinary非凡
8
23263
2129
我们不明白的事情之一
00:37
social社会 complexity复杂 of the animals动物 around us,
9
25392
3326
就是我们周围这些动物的社会复合性。
00:40
and today今天 I want to tell you a few少数 stories故事
10
28718
2016
今天我想给你们讲几个
00:42
of animal动物 complexity复杂.
11
30734
2008
关于动物的复合性的故事。
00:44
But first, what do we call complexity复杂?
12
32742
3350
首先,什么被我们称为复合性呢?
00:48
What is complex复杂?
13
36092
1487
复合是什么?
00:49
Well, complex复杂 is not complicated复杂.
14
37579
3427
复合并不是复杂。
00:53
Something complicated复杂 comprises包含 many许多 small parts部分,
15
41006
3448
一件复杂的事物是由很多小部分所组成的,
00:56
all different不同, and each of them
16
44454
2430
每一部分都各不相同,而且每一部分都
00:58
has its own拥有 precise精确 role角色 in the machinery机械.
17
46899
3104
在这个体系中有其自身的确切作用。
01:02
On the opposite对面, a complex复杂 system系统
18
50003
2811
与之相反,(这是)一个复合的系统
01:04
is made制作 of many许多, many许多 similar类似 parts部分,
19
52814
2641
由很多很多类似的部件所组成,
01:07
and it is their interaction相互作用
20
55455
2008
而且(就是因为)他们之间的相互影响
01:09
that produces产生 a globally全球 coherent相干 behavior行为.
21
57463
3320
才形成了一种宏观上一致的行为。
01:12
Complex复杂 systems系统 have many许多 interacting互动 parts部分
22
60783
3836
复合系统含有很多相互动的的元素,
01:16
which哪一个 behave表现 according根据 to simple简单, individual个人 rules规则,
23
64619
3426
它们根据简单的、 个体的规则行动,
01:20
and this results结果 in emergent应急 properties性能.
24
68045
3349
这(样)就导致了(新的)特征的出现。
01:23
The behavior行为 of the system系统 as a whole整个
25
71394
1888
系统作为一个整体的行为
01:25
cannot不能 be predicted预料到的
26
73282
1668
是无法仅仅根据
01:26
from the individual个人 rules规则 only.
27
74950
2152
个体规则推测出来的。
01:29
As Aristotle亚里士多德 wrote,
28
77102
1810
正如亚里斯多德写道:
01:30
the whole整个 is greater更大 than the sum of its parts部分.
29
78912
3060
整体大于其各部分的总和。
01:33
But from Aristotle亚里士多德, let's move移动 onto
30
81972
2462
但是让我们从亚里斯多德转到
01:36
a more concrete具体 example of complex复杂 systems系统.
31
84434
3690
复杂系统的一个更具体的例子吧。
01:40
These are Scottish苏格兰的 terriers猎犬.
32
88124
1956
这里有几条苏格兰梗犬。
01:42
In the beginning开始, the system系统 is disorganized杂乱无章.
33
90080
3751
开始时,该系统是混乱无章的。
01:45
Then comes a perturbation: milk牛奶.
34
93831
3801
现在来点干扰: 牛奶。
01:49
Every一切 individual个人 starts启动 pushing推动 in one direction方向
35
97632
3850
每个个体开始向同一个方向推动,
01:53
and this is what happens发生.
36
101482
3309
然后就会变成这样。
01:56
The pinwheel风车 is an emergent应急 property属性
37
104791
2826
风车式的运动是一个新出现的特征,
01:59
of the interactions互动 between之间 puppies小狗
38
107617
1903
它源于小狗们之间的相互作用(配合)
02:01
whose谁的 only rule规则 is to try to keep access访问 to the milk牛奶
39
109520
3910
小狗们唯一的规则就是要尽量够得着牛奶
02:05
and therefore因此 to push in a random随机 direction方向.
40
113430
3607
因此它们就向一个随机的方向推。
02:09
So it's all about finding发现 the simple简单 rules规则
41
117037
3975
所以就是要找到
02:13
from which哪一个 complexity复杂 emerges出现.
42
121012
2758
从简单规则中突现出的复合性。
02:15
I call this simplifying简化 complexity复杂,
43
123770
2940
我把这称之为简化复杂性,
02:18
and it's what we do at the chair椅子 of systems系统 design设计
44
126710
2135
这就是我们在苏黎世ETH系统设计院
02:20
at ETHETH Zurich苏黎世.
45
128845
1977
所做的事。
02:22
We collect搜集 data数据 on animal动物 populations人群,
46
130822
3705
我们收集关于动物族群的数据,
02:26
analyze分析 complex复杂 patterns模式, try to explain说明 them.
47
134527
3811
分析复合模式,尝试解释它们。
02:30
It requires要求 physicists物理学家 who work with biologists生物学家,
48
138338
2619
这需要物理学家与生物学家,
02:32
with mathematicians数学家 and computer电脑 scientists科学家们,
49
140957
2723
还有数学家和计算机科学家共同合作,
02:35
and it is their interaction相互作用 that produces产生
50
143680
2820
并且这是他们的相互动所产生出的
02:38
cross-boundary跨境 competence权限
51
146500
1714
交叉(跨学科)式的能力
02:40
to solve解决 these problems问题.
52
148214
1578
可以用来解决这些问题。
02:41
So again, the whole整个 is greater更大
53
149792
2272
再一次,这样一来整体是
02:44
than the sum of the parts部分.
54
152064
1400
比各个部分的总和要大。
02:45
In a way, collaboration合作
55
153464
2150
从某种程度上说,合作
02:47
is another另一个 example of a complex复杂 system系统.
56
155614
3491
是复合系统的另一个例子。
02:51
And you may可能 be asking yourself你自己
57
159105
1876
你可能会问自己,
02:52
which哪一个 side I'm on, biology生物学 or physics物理?
58
160981
2817
我是在哪一个(学科的分支)上面呢,生物学家还是物理学家呢?
02:55
In fact事实, it's a little different不同,
59
163798
2111
事实上,都不是,
02:57
and to explain说明, I need to tell you
60
165909
1589
要解释这一点,我得告诉你
02:59
a short story故事 about myself.
61
167498
2342
关于我自己的一个小故事。
03:01
When I was a child儿童,
62
169840
1727
当我还是个孩子的时候,
03:03
I loved喜爱 to build建立 stuff东东, to
create创建 complicated复杂 machines.
63
171567
4109
我喜欢打造东西,创建复杂的机器。
03:07
So I set out to study研究 electrical电动 engineering工程
64
175676
2737
所以我决定去学电气工程
03:10
and robotics机器人,
65
178413
1552
和机器人(技术)。
03:11
and my end-of-studies结束研究 project项目
66
179965
2093
我的结业项目
03:14
was about building建造 a robot机器人 called ER-ER-1 --
67
182058
2926
是造一个名叫 ER-1的机器人,
03:16
it looked看着 like this—
68
184984
1930
看起来就像这样—
03:18
that would collect搜集 information信息 from its environment环境
69
186914
2371
它可以从其环境中收集信息,
03:21
and proceed继续 to follow跟随 a white白色 line线 on the ground地面.
70
189285
3498
然后沿着地面上的白线前进。
03:24
It was very, very complicated复杂,
71
192783
2379
这个机器人非常、 非常复杂,
03:27
but it worked工作 beautifully精美 in our test测试 room房间,
72
195162
2984
但它在我们的测试室特别好使。
03:30
and on demo演示 day, professors教授 had
assembled组装 to grade年级 the project项目.
73
198146
3453
到了演示的那天,教授们聚集在一起要给我们的项目打分。
03:33
So we took ER-ER-1 to the evaluation评测 room房间.
74
201607
2902
于是我们把ER1带到评估室。
03:36
It turned转身 out, the light in that room房间
75
204509
2310
结果,那间房间里的灯光
03:38
was slightly different不同.
76
206819
1819
稍有不同,
03:40
The robot's机器人 vision视力 system系统 got confused困惑.
77
208638
2331
(这样一来)机器人的视觉系统就被弄糊涂了。
03:42
At the first bend弯曲 in the line线,
78
210969
1761
在白线第一个转弯的地方,
03:44
it left its course课程, and crashed坠毁 into a wall.
79
212730
3739
它就偏离了路线,然后撞到了墙上。
03:48
We had spent花费 weeks building建造 it,
80
216469
2087
我们花了好几个星期来打造它,
03:50
and all it took to destroy破坏 it
81
218556
1673
结果使它毁于一旦的
03:52
was a subtle微妙 change更改 in the color颜色 of the light
82
220229
2656
(竟然只)是房间里灯光颜色的
03:54
in the room房间.
83
222885
1596
微妙的变化。
03:56
That's when I realized实现 that
84
224481
1515
这使我意识到,
03:57
the more complicated复杂 you make a machine,
85
225996
2327
你把一台机器造得越复杂,
04:00
the more likely容易 that it will fail失败
86
228323
2039
它就越有可能会由于
04:02
due应有 to something absolutely绝对 unexpected意外.
87
230362
2563
某个绝对意想到不的因素而失败。
04:04
And I decided决定 that, in fact事实,
88
232925
1830
于是我决定,其实,
04:06
I didn't really want to create创建 complicated复杂 stuff东东.
89
234755
3013
我并不想创建复杂的东西。
04:09
I wanted to understand理解 complexity复杂,
90
237768
2942
我想要了解的是复合性,
04:12
the complexity复杂 of the world世界 around us
91
240710
1988
我们周围的世界的复合性,
04:14
and especially特别 in the animal动物 kingdom王国.
92
242698
2405
尤其是在动物王国里。
04:17
Which哪一个 brings带来 us to bats蝙蝠.
93
245103
3320
这就得说到蝙蝠。
04:20
Bechstein's贝希斯坦的 bats蝙蝠 are a common共同
species种类 of European欧洲的 bats蝙蝠.
94
248423
3051
彼氏鼠耳蝠是一种常见的欧洲蝙蝠。
04:23
They are very social社会 animals动物.
95
251474
1413
他们是非常具有社会性的动物。
04:24
Mostly大多 they roost, or sleep睡觉, together一起.
96
252887
3291
通常他们栖息或睡在一起,
04:28
And they live生活 in maternity母道 colonies群落,
97
256178
1679
而且他们生活在母系的群落里。
04:29
which哪一个 means手段 that every一切 spring弹簧,
98
257857
1540
这就意味着每年春天,
04:31
the females女性 meet遇到 after the winter冬季 hibernation蛰伏,
99
259397
3258
雌蝙蝠在冬眠后聚在一起,
04:34
and they stay together一起 for about six months个月
100
262655
2089
然后一起生活大约六个月
04:36
to rear their young年轻,
101
264744
2486
来养育后代。
04:39
and they all carry携带 a very small chip芯片,
102
267230
2805
他们身上都携带了很小的芯片,
04:42
which哪一个 means手段 that every一切 time one of them
103
270035
1871
这样每次他们其中之一
04:43
enters进入 one of these specially特别 equipped装备 bat蝙蝠 boxes盒子,
104
271906
3057
进入一个这种具有特殊装备的蝙蝠盒,
04:46
we know where she is,
105
274963
1643
我们就知道她在哪里
04:48
and more importantly重要的,
106
276606
1169
更重要的是,
04:49
we know with whom she is.
107
277775
2563
我们知道她和谁在一起。
04:52
So I study研究 roosting栖息 associations协会 in bats蝙蝠,
108
280338
3694
所以我研究的是蝙蝠的栖息联系,
04:56
and this is what it looks容貌 like.
109
284032
2445
看起来就像这样:
04:58
During the day, the bats蝙蝠 roost
110
286477
2442
白天的时候,蝙蝠
05:00
in a number of sub-groups子组 in different不同 boxes盒子.
111
288919
2304
分成很多小组栖息在不同的蝙蝠盒里。
05:03
It could be that on one day,
112
291223
1929
有可能某一天,
05:05
the colony殖民地 is split分裂 between之间 two boxes盒子,
113
293152
2220
整个群落分在两个盒子里,
05:07
but on another另一个 day,
114
295372
1300
但是另一天,
05:08
it could be together一起 in a single box,
115
296672
2241
它们可能一起聚在一个盒子里,
05:10
or split分裂 between之间 three or more boxes盒子,
116
298913
2316
或者分到三个或或更多个盒子里,
05:13
and that all seems似乎 rather erratic不稳定的, really.
117
301229
2927
这一切看起来确实相当混乱。
05:16
It's called fission-fusion裂变聚变 dynamics动力学,
118
304156
3203
这被称为裂变融合动态,
05:19
the property属性 for an animal动物 group
119
307359
1713
指一群动物
05:21
of regularly经常 splitting分裂 and merging合并
120
309072
2178
定期拆分和合并
05:23
into different不同 subgroups.
121
311250
1661
到不同的子组里的特性。
05:24
So what we do is take all these data数据
122
312911
2562
所以我们做的是收集来自不同的天
05:27
from all these different不同 days
123
315473
1662
所有这些数据
05:29
and pool them together一起
124
317135
1504
并把它们集中在一起
05:30
to extract提取 a long-term长期 association协会 pattern模式
125
318639
2617
来提取一个长期的关联模式。
05:33
by applying应用 techniques技术 with network网络 analysis分析
126
321256
2505
通过应用技术与网络分析,
05:35
to get a complete完成 picture图片
127
323761
1621
我们可以获得一份
05:37
of the social社会 structure结构体 of the colony殖民地.
128
325382
2537
关于整个群落社会结构的完整图片。
05:39
Okay? So that's what this picture图片 looks容貌 like.
129
327919
4265
对吧?这张图片看起来是这样子。
05:44
In this network网络, all the circles
130
332184
2394
在这个网络中,所有的圈
05:46
are nodes节点, individual个人 bats蝙蝠,
131
334578
2777
是节点,是蝙蝠个体,
05:49
and the lines线 between之间 them
132
337355
1583
而它们之间的连线
05:50
are social社会 bonds债券, associations协会 between之间 individuals个人.
133
338938
3664
是社会纽带,是个体之间的关联。
05:54
It turns out this is a very interesting有趣 picture图片.
134
342602
2678
事实证明这是张非常有趣的图片。
05:57
This bat蝙蝠 colony殖民地 is organized有组织的
135
345280
1982
整个蝙蝠群
05:59
in two different不同 communities社区
136
347262
1868
被分成两个不同的社区,
06:01
which哪一个 cannot不能 be predicted预料到的
137
349130
1839
这是无法
06:02
from the daily日常 fission-fusion裂变聚变 dynamics动力学.
138
350969
2249
从日常的裂变未来动态中预测出来的。
06:05
We call them cryptic神秘 social社会 units单位.
139
353218
3550
我们把他们称为隐性社会单位。
06:08
Even more interesting有趣, in fact事实:
140
356768
1616
更有趣的是
06:10
Every一切 year, around October十月,
141
358384
2364
每年10月前后
06:12
the colony殖民地 splits拆分 up,
142
360748
1561
种群分散开了
06:14
and all bats蝙蝠 hibernate过冬 separately分别,
143
362309
2698
所有蝙蝠都分开冬眠,
06:17
but year after year,
144
365007
1461
但是年复一年,
06:18
when the bats蝙蝠 come together一起 again in the spring弹簧,
145
366468
3073
当蝙蝠在春天再一次聚在一起的时候,
06:21
the communities社区 stay the same相同.
146
369541
2590
两个群体保持不变。
06:24
So these bats蝙蝠 remember记得 their friends朋友
147
372131
2720
所以这些蝙蝠可以记住他们的朋友
06:26
for a really long time.
148
374851
1830
并且记住很长时间。
06:28
With a brain the size尺寸 of a peanut花生,
149
376681
2474
(虽然)大脑只有花生粒大小,
06:31
they maintain保持 individualized个性化,
150
379155
2125
他们却保持个性化、
06:33
long-term长期 social社会 bonds债券,
151
381280
2142
长期的社会纽带,
06:35
We didn't know that was possible可能.
152
383422
1724
在此之前我们不知道这是有可能的。
06:37
We knew知道 that primates灵长类动物
153
385146
1759
我们知道灵长类动物,
06:38
and elephants大象 and dolphins海豚 could do that,
154
386905
2568
还有大象和海豚能做到这一点,
06:41
but compared相比 to bats蝙蝠, they have huge巨大 brains大脑.
155
389473
2628
但与蝙蝠相比,他们有巨大的大脑。
06:44
So how could it be
156
392101
2399
所以(蝙蝠的大脑)怎么可能
06:46
that the bats蝙蝠 maintain保持 this complex复杂,
157
394500
1951
让蝙蝠们保持这个复合的、
06:48
stable稳定 social社会 structure结构体
158
396451
1688
稳定的社会结构,
06:50
with such这样 limited有限 cognitive认知 abilities能力?
159
398139
3532
而又(只有)在如此有限的认知能力(的情况下)呢?
06:53
And this is where complexity复杂 brings带来 an answer回答.
160
401671
2889
在这里复合性就给予了一个解答
06:56
To understand理解 this system系统,
161
404560
2141
要了解这个系统,
06:58
we built内置 a computer电脑 model模型 of roosting栖息,
162
406701
2797
我们建立了一个栖息的计算机模型。
07:01
based基于 on simple简单, individual个人 rules规则,
163
409498
2018
基于简单的、 个体的规则,
07:03
and simulated模拟 thousands数千 and thousands数千 of days
164
411516
2435
然后虚拟的蝙蝠群里模拟
07:05
in the virtual虚拟 bat蝙蝠 colony殖民地.
165
413951
2019
成千上万的日子。
07:07
It's a mathematical数学的 model模型,
166
415970
2124
这是一个数学模型,
07:10
but it's not complicated复杂.
167
418094
1954
但它并不复杂。
07:12
What the model模型 told us is that, in a nutshell简而言之,
168
420048
3098
简而言之,该模型告诉我们的是,
07:15
each bat蝙蝠 knows知道 a few少数 other colony殖民地 members会员
169
423146
3186
每个蝙蝠认识种群少数的其他几个成员,
07:18
as her friends朋友, and is just slightly more likely容易
170
426332
2488
把她们当作朋友,而且只是稍微更有可能
07:20
to roost in a box with them.
171
428820
2510
在与他们栖息在同一个盒子里。
07:23
Simple简单, individual个人 rules规则.
172
431330
2444
简单的、 个体的规则。
07:25
This is all it takes to explain说明
173
433774
1712
这些就足以解释
07:27
the social社会 complexity复杂 of these bats蝙蝠.
174
435486
2389
这些蝙蝠的社会复合性。
07:29
But it gets得到 better.
175
437875
1718
还有更有趣的呢。
07:31
Between之间 2010 and 2011,
176
439593
2848
2010 年和 2011 年之间,
07:34
the colony殖民地 lost丢失 more than two thirds三分之二 of its members会员,
177
442441
3453
种群失去了三分之二的成员,
07:37
probably大概 due应有 to the very cold winter冬季.
178
445894
2986
可能因为那年寒冷的冬天。
07:40
The next下一个 spring弹簧, it didn't form形成 two communities社区
179
448880
3144
第二年春天,没有像每年那样
07:44
like every一切 year,
180
452024
1271
形成两个社群,
07:45
which哪一个 may可能 have led the whole整个 colony殖民地 to die
181
453295
2203
那样就可能会导致整个种群的死亡,
07:47
because it had become成为 too small.
182
455498
2095
因为它变得太小了。
07:49
Instead代替, it formed形成 a single, cohesive凝聚力 social社会 unit单元,
183
457593
5373
取而代之的是,它形成了一个单一、 紧密的社会单位,
07:54
which哪一个 allowed允许 the colony殖民地 to survive生存 that season季节
184
462966
2732
这就使种群在那一季度中幸存了下来,
07:57
and thrive兴旺 again in the next下一个 two years年份.
185
465698
3104
并在随后的两年里再次蓬勃发展。
08:00
What we know is that the bats蝙蝠
186
468802
1778
我们知道那些蝙蝠
08:02
are not aware知道的 that their colony殖民地 is doing this.
187
470580
2907
并不知道他们的种群在这样做。
08:05
All they do is follow跟随 simple简单 association协会 rules规则,
188
473487
3546
所有他们所做的只是去遵循简单的关联规则,
08:09
and from this simplicity简单
189
477033
1349
而从这简单性(中),
08:10
emerges出现 social社会 complexity复杂
190
478382
2441
涌现出了社会复合性
08:12
which哪一个 allows允许 the colony殖民地 to be resilient弹性
191
480823
2840
(这种社会复合型又)使得种群重新振作,
08:15
against反对 dramatic戏剧性 changes变化
in the population人口 structure结构体.
192
483663
2981
(同时)去抵抗群体结构的巨大变化。
08:18
And I find this incredible难以置信.
193
486644
2694
我觉得这令人难以置信。
08:21
Now I want to tell you another另一个 story故事,
194
489338
2084
现在我想告诉你另一个故事,
08:23
but for this we have to travel旅行 from Europe欧洲
195
491422
1555
但(为了这个故事)我们必须从欧洲
08:24
to the Kalahari卡拉哈里 Desert沙漠 in South Africa非洲.
196
492977
3048
到南非的卡拉哈里沙漠去。
08:28
This is where meerkats猫鼬 live生活.
197
496025
2027
猫鼬就住在那里。
08:30
I'm sure you know meerkats猫鼬.
198
498052
1500
我确信你们知道猫鼬。
08:31
They're fascinating迷人 creatures生物.
199
499552
2106
他们是很有趣的生物。
08:33
They live生活 in groups with a
very strict严格 social社会 hierarchy等级制度.
200
501658
2989
他们生活在具有非常严格的社会等级制度的群体里。
08:36
There is one dominant优势 pair,
201
504647
1459
群体里有一对地位最高,
08:38
and many许多 subordinates下属,
202
506106
1382
还有很多下属,
08:39
some acting演戏 as sentinels哨兵,
203
507488
1714
有的充当哨兵,
08:41
some acting演戏 as babysitters保姆,
204
509202
1337
有的充当保姆,
08:42
some teaching教学 pups幼崽, and so on.
205
510539
1897
还有的教习幼仔,等等。
08:44
What we do is put very small GPS全球定位系统 collars项圈
206
512436
3321
我们所做的就是把很小的 GPS 项圈
08:47
on these animals动物
207
515757
1525
放在这些动物身上
08:49
to study研究 how they move移动 together一起,
208
517282
1875
来研究他们是如何一起行动的,
08:51
and what this has to do with their social社会 structure结构体.
209
519157
3717
同时(研究)这与它们的社会结构有什么关系。
08:54
And there's a very interesting有趣 example
210
522874
1490
这里有一个非常有趣的例子
08:56
of collective集体 movement运动 in meerkats猫鼬.
211
524364
2716
关于猫鼬的集体活动行为
08:59
In the middle中间 of the reserve保留 which哪一个 they live生活 in
212
527080
2367
在它们居住的保护区的中央
09:01
lies a road.
213
529447
1209
有一条马路。
09:02
On this road there are cars汽车, so it's dangerous危险.
214
530656
3233
这条路上有车,所以是很危险的。
09:05
But the meerkats猫鼬 have to cross交叉 it
215
533889
2284
但猫鼬们必须穿过去,
09:08
to get from one feeding馈送 place地点 to another另一个.
216
536173
2574
才能从一个猎食地到达下一个。
09:10
So we asked, how exactly究竟 do they do this?
217
538747
4751
所以我们就问,他们到底是怎么做到的呢?
09:15
We found发现 that the dominant优势 female
218
543498
1836
我们发现,地位最高的雌猫鼬,
09:17
is mostly大多 the one who leads引线 the group to the road,
219
545334
2621
多数时候(都)是她领着整个群体来到马路边,
09:19
but when it comes to crossing路口 it, crossing路口 the road,
220
547955
3272
但是到要横穿马路的时候,
09:23
she gives way to the subordinates下属,
221
551227
2351
她就让路给她的下属,
09:25
a manner方式 of saying,
222
553578
1777
(好像)用这种方式在说,
09:27
"Go ahead, tell me if it's safe安全."
223
555355
2682
“ 去吧,告诉我是不是安全。”
09:30
What I didn't know, in fact事实,
224
558037
1664
事实上我不知道的是,
09:31
was what rules规则 in their behavior行为 the meerkats猫鼬 follow跟随
225
559701
3142
这些猫鼬遵循了什么样的行为规则,
09:34
for this change更改 at the edge边缘 of the group to happen发生
226
562843
2925
可以使群体的边缘发生这样的变化,
09:37
and if simple简单 rules规则 were sufficient足够 to explain说明 it.
227
565768
3850
而且,是否用简单的规则就足以解释它。
09:41
So I built内置 a model模型, a model模型 of simulated模拟 meerkats猫鼬
228
569618
3991
因此我建了一个模型,一个模拟猫鼬
09:45
crossing路口 a simulated模拟 road.
229
573609
1913
横穿一条模拟马路的模型。
09:47
It's a simplistic简单化 model模型.
230
575522
1872
这是一个非常简化的模型。
09:49
Moving移动 meerkats猫鼬 are like random随机 particles粒子
231
577394
2840
正在移动的猫鼬就像随机质点一样
09:52
whose谁的 unique独特 rule规则 is one of alignment对准.
232
580234
2222
其唯一的规则就是排成一列。
09:54
They simply只是 move移动 together一起.
233
582456
2406
他们只是一起行动。
09:56
When these particles粒子 get to the road,
234
584862
3184
当这些粒子到达马路时,
10:00
they sense some kind of obstacle障碍,
235
588046
1942
他们感觉到某种障碍,
10:01
and they bounce弹跳 against反对 it.
236
589988
2084
然后他们撞了上去。
10:04
The only difference区别
237
592072
1156
那只地位最高的雌猫鼬,
10:05
between之间 the dominant优势 female, here in red,
238
593228
2042
这里红色的这只,
10:07
and the other individuals个人,
239
595270
1485
和其他个体的唯一差别,
10:08
is that for her, the height高度 of the obstacle障碍,
240
596755
2554
就是对她来说障碍物的高度,
10:11
which哪一个 is in fact事实 the risk风险 perceived感知 from the road,
241
599309
2505
实际上就是被察觉的马路上的风险,
10:13
is just slightly higher更高,
242
601814
1949
稍稍高了一点儿。
10:15
and this tiny difference区别
243
603763
1661
这个个体运动规则中的
10:17
in the individual's个人 rule规则 of movement运动
244
605424
1838
小小的区别
10:19
is sufficient足够 to explain说明 what we observe,
245
607262
2446
足以解释我们所观察到的现象,
10:21
that the dominant优势 female
246
609708
2560
也就是地位最高的雌猫鼬,
10:24
leads引线 her group to the road
247
612268
1434
领着她的群体到马路边,
10:25
and then gives way to the others其他
248
613702
1670
然后让路给其他猫鼬,
10:27
for them to cross交叉 first.
249
615372
2863
让它们先过马路。
10:30
George乔治 Box, who was an English英语 statistician统计员,
250
618235
3651
乔治·鲍克斯,他是一个英国的统计学家,
10:33
once一旦 wrote, "All models楷模 are false,
251
621886
2962
曾经写道,“所有的模型是虚构的,
10:36
but some models楷模 are useful有用."
252
624848
2059
但有些模型是有用的。”
10:38
And in fact事实, this model模型 is obviously明显 false,
253
626907
3197
事实上,这个模型显然是假的,
10:42
because in reality现实, meerkats猫鼬 are
anything but random随机 particles粒子.
254
630104
3968
因为在现实中,猫鼬决不是什么随机粒子。
10:46
But it's also useful有用,
255
634072
1637
但是这个模型也挺有用的,
10:47
because it tells告诉 us that extreme极端 simplicity简单
256
635709
2749
因为它告诉我们这种极端简单,
10:50
in movement运动 rules规则 at the individual个人 level水平
257
638458
3358
在个体层面的运动规则,
10:53
can result结果 in a great deal合同 of complexity复杂
258
641816
2351
到了群体的层面上,
10:56
at the level水平 of the group.
259
644167
1938
就可以导致很大的复合性。
10:58
So again, that's simplifying简化 complexity复杂.
260
646105
4056
再说一次,这就是简化复合性。
11:02
I would like to conclude得出结论
261
650161
1448
最后我要说的是
11:03
on what this means手段 for the whole整个 species种类.
262
651609
2817
这对整个物种意味着什么。
11:06
When the dominant优势 female
263
654426
1664
当地位最高的雌猫鼬
11:08
gives way to a subordinate下属,
264
656090
1566
给下属让路,
11:09
it's not out of courtesy礼貌.
265
657656
2117
它不是出于礼貌。
11:11
In fact事实, the dominant优势 female
266
659773
1507
事实上,地位最高的雌猫鼬
11:13
is extremely非常 important重要 for the cohesion凝聚 of the group.
267
661280
2519
对这个群体的凝聚力来说非常重要。
11:15
If she dies on the road, the whole整个 group is at risk风险.
268
663799
3512
如果她死在马路上,整个集团将处于危险之中。
11:19
So this behavior行为 of risk风险 avoidance躲避
269
667311
2236
所以这种风险规避的行为
11:21
is a very old evolutionary发展的 response响应.
270
669547
2801
是一个非常古老的进化反应。
11:24
These meerkats猫鼬 are replicating复制 an evolved进化 tactic战术
271
672348
3869
这些猫鼬只是在重复一个已经进化好的策略。
11:28
that is thousands数千 of generations old,
272
676217
2233
这个策略已经历经成千上万代了,
11:30
and they're adapting适应 it to a modern现代 risk风险,
273
678450
2414
现在他们在把它向(抵抗)现代风险做改进,
11:32
in this case案件 a road built内置 by humans人类.
274
680864
3325
在这里(现代风险)是人类所建的一条路。
11:36
They adapt适应 very simple简单 rules规则,
275
684189
2395
他们改进非常简单的规则,
11:38
and the resulting造成 complex复杂 behavior行为
276
686584
2289
而由此产生的复合行为
11:40
allows允许 them to resist human人的 encroachment侵犯
277
688873
2956
使它们可以抵抗人类
11:43
into their natural自然 habitat栖息地.
278
691829
2448
对于它们的自然栖息的入侵。
11:46
In the end结束,
279
694277
1802
最后,
11:48
it may可能 be bats蝙蝠 which哪一个 change更改 their social社会 structure结构体
280
696079
2700
这也许是蝙蝠通过改变它们的社会结构
11:50
in response响应 to a population人口 crash紧急,
281
698779
2384
去应对群体的灾难;
11:53
or it may可能 be meerkats猫鼬
282
701163
1399
也许是猫鼬
11:54
who show显示 a novel小说 adaptation适应 to a human人的 road,
283
702562
3202
对人造的马路所表现出新型的适应方式的
11:57
or it may可能 be another另一个 species种类.
284
705764
2685
或者也可能是另一个物种。
12:00
My message信息 here -- and it's not a complicated复杂 one,
285
708449
2793
我这里(想要传达的)信息不是一个复杂的问题,
12:03
but a simple简单 one of wonder奇迹 and hope希望 --
286
711242
2764
而是一个简单惊叹与希望
12:06
my message信息 here is that animals动物
287
714006
3093
我(要传达)的信息时是,动物
12:09
show显示 extraordinary非凡 social社会 complexity复杂,
288
717099
2424
显示出非同寻常的社会复合性,
12:11
and this allows允许 them to adapt适应
289
719523
2441
这允许他们能够适应
12:13
and respond响应 to changes变化 in their environment环境.
290
721964
3481
并对他们的环境的变化作出响应。
12:17
In three words, in the animal动物 kingdom王国,
291
725445
2768
用三个字来说就是,在动物王国中,
12:20
simplicity简单 leads引线 to complexity复杂
292
728213
2774
简单性导致复合性,
12:22
which哪一个 leads引线 to resilience弹性.
293
730987
1483
复合性又导致适应力。
12:24
Thank you.
294
732470
2284
谢谢。
12:26
(Applause掌声)
295
734754
6680
(掌声)
12:42
Dania达尼亚 Gerhardt格哈特: Thank you very much, Nicolas萨科,
296
750694
1953
达尼亚格哈特:尼古拉斯,非常感谢你
12:44
for this great start开始. Little bit nervous紧张?
297
752647
3279
带来这么好的一个开场。 有点紧张么?
12:47
Nicolas萨科 PeronyPerony: I'm okay, thanks谢谢.
298
755926
1644
尼古拉斯普莱尼:我还好,谢谢。
12:49
DGDG: Okay, great. I'm sure a
lot of people in the audience听众
299
757570
2460
达尼亚格哈特:好的,很好。我确信观众席中的许多人
12:52
somehow不知何故 tried试着 to make associations协会
300
760030
1864
以某种方式试图去在你谈论的动物比如蝙蝠和猫鼬
12:53
between之间 the animals动物 you were talking about --
301
761894
1824
与人之间
12:55
the bats蝙蝠, meerkats猫鼬 -- and humans人类.
302
763718
2056
建立关联
12:57
You brought some examples例子:
303
765774
1208
你带来了几个例子
12:58
The females女性 are the social社会 ones那些,
304
766982
1735
雌性们是上流社会中的个体
13:00
the females女性 are the dominant优势 ones那些,
305
768717
1713
雌性们(还是)有统治地位的个体
13:02
I'm not sure who thinks how.
306
770430
1673
我不确定谁会去思考为什么(会这样)。
13:04
But is it okay to do these associations协会?
307
772103
2895
但是,(在人与动物之间)做这样的关联妥当么?
13:06
Are there stereotypes定型 you can confirm确认 in this regard看待
308
774998
2800
有没有(一些)在这方面你可以确定的模式化见解
13:09
that can be valid有效 across横过 all species种类?
309
777798
3273
是否这样的一个关联在所有的物种之间都是可行的呢?
13:13
NPNP: Well, I would say there are also
310
781071
1603
尼古拉斯普莱尼: 我想说,确实也有
13:14
counter-examples反例 to these stereotypes定型.
311
782674
1952
对于这些模式化见解的反例。
13:16
For examples例子, in sea horses马匹 or in koalas考拉, in fact事实,
312
784626
3140
举个例子,在海马或者考拉之中,其实,
13:19
it is the males男性 who take care关心 of the young年轻 always.
313
787766
3698
总是由雄性来照顾他们的幼仔的。
13:23
And the lesson is that it's often经常 difficult,
314
791464
5041
(我们所学到的)经验教训是,有时这是有些困难
13:28
and sometimes有时 even a bit dangerous危险,
315
796505
1752
并且时常有一点危险
13:30
to draw parallels相似之处 between之间 humans人类 and animals动物.
316
798257
2672
在人类与动物之间进行对比。
13:32
So that's it.
317
800929
2106
这也就是我的回答了。
13:35
DGDG: Okay. Thank you very much for this great start开始.
318
803035
2846
达尼亚格哈特:好的。感谢你如此精彩的开场。
13:37
Thank you, Nicolas萨科 PeronyPerony.
319
805881
2080
尼古拉斯普莱尼,谢谢你。
Translated by Rong Han
Reviewed by Xiaoou Chen

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ABOUT THE SPEAKER
Nicolas Perony - Animal scientist
Nicolas Perony models the movement of animal groups to understand: what is the individual behavior that guides the behavior of the larger society?

Why you should listen

Nicolas Perony started his career as a roboticist. But after one of his robots -- which was designed to follow a white line -- destroyed itself because of a lighting snafu on demo day, he realized that he was less interested in creating complicated robots and more interested in studying the complexity that already exists out there in the animal kingdom. He quickly changed course and is now a quantitative scientist at the Chair of Systems Design at ETH Zurich, where he studies the structure and dynamics of animal societies.

Perony conducts his research by placing GPS collars on animals like Bechstein's bats and meerkats, and studying the spacial data of the group. He creates models of the movement over time to see patterns. He then tries to ascertain at the simple rules that individuals in the animal group seem to be following that, when done en masse, result in the larger flow. In other words, he looks at the underlying mechanics that lead to the collective movement of animal groups.

More profile about the speaker
Nicolas Perony | Speaker | TED.com