TED2014
Deborah Gordon: What ants teach us about the brain, cancer and the Internet
デボラ・ゴードン: 脳や癌細胞とインターネット アリ達が教えてくれる事
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生態学者のデボラ・ゴードンは砂漠や熱帯地方や彼女のキッチンなど、いたる所でアリを観察しています。この魅力的なトークの中で彼女は、私達の殆んどが何も考えずに追い払っている昆虫について、彼女が取りつかれている訳を説明してくれます。彼女は、アリの生態が私達の病気やテクノロジー、人間の脳についても学ぶ事があるのだと主張します。
Deborah Gordon - Ecologist
By studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves. Full bio
By studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves. Full bio
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00:13
I study ants
0
1099
1619
私はアリを研究しています
00:14
in the desert, in the tropical forest
1
2718
3297
砂漠や 熱帯林の中のアリや
00:18
and in my kitchen,
2
6015
1528
我が家のキッチンや
00:19
and in the hills around Silicon Valley where I live.
3
7543
4020
私の住むシリコンバレー周辺の丘でも
アリを調べています
アリを調べています
00:23
I've recently realized that ants
4
11563
1676
最近 私は ある事に気がつきました
00:25
are using interactions differently
5
13239
2278
アリ同士の「やりとり」は環境の違いで
00:27
in different environments,
6
15517
1828
異なった使われ方になるということです
00:29
and that got me thinking
that we could learn from this
that we could learn from this
7
17345
2000
また この事から
他のシステムについて
他のシステムについて
00:31
about other systems,
8
19345
1555
学ぶ事があるのではと考えました
00:32
like brains and data networks that we engineer,
9
20900
5588
例えば 脳の仕組みや
私達が設計するデータネットワークや―
私達が設計するデータネットワークや―
00:38
and even cancer.
10
26488
2846
癌についてでさえもです
00:41
So what all these systems have in common
11
29334
1752
これら全てのシステムには
00:43
is that there's no central control.
12
31086
2857
中央司令塔はないのです
00:45
An ant colony consists of sterile female workers --
13
33943
3820
アリのコロニーは
生殖機能が無いメスの働きアリ ―
生殖機能が無いメスの働きアリ ―
00:49
those are the ants you see walking around —
14
37763
2386
皆さんが歩いている所を
見かけるアリと
見かけるアリと
00:52
and then one or more reproductive females
15
40149
2156
最低1匹の生殖を行うメスで
成り立っています
成り立っています
00:54
who just lay the eggs.
16
42305
2103
このメスはひたすら卵を産むだけで
00:56
They don't give any instructions.
17
44408
2009
誰にも指示を与えません
00:58
Even though they're called queens,
18
46417
1984
「女王アリ」という名にもかかわらず―
01:00
they don't tell anybody what to do.
19
48401
2165
なんら命令を出すわけではありません
01:02
So in an ant colony, there's no one in charge,
20
50566
3276
つまり コロニーに リーダーはおらず
01:05
and all systems like this without central control
21
53842
2778
この類の集中制御機能の無い
システムは全て
システムは全て
01:08
are regulated using very simple interactions.
22
56620
3919
とても簡単な「やりとり」によって
制御されています
制御されています
01:12
Ants interact using smell.
23
60549
2727
アリ同士のやりとりには
匂いが使われます
匂いが使われます
01:15
They smell with their antennae,
24
63276
2187
触角でにおいを感じ取り
触角でコミュニケーションを取り合います
01:17
and they interact with their antennae,
25
65463
2761
01:20
so when one ant touches another with its antennae,
26
68224
3009
アリ同士は触角を
お互いに触れ合う事で
お互いに触れ合う事で
01:23
it can tell, for example, if the other ant
27
71233
1607
相手が同じ巣の仲間なのか
01:24
is a nestmate
28
72840
1634
確認したり
01:26
and what task that other ant has been doing.
29
74474
4236
相手の行動を知ることができます
01:30
So here you see a lot of ants moving around
30
78710
3200
これは研究用アリーナです
沢山のアリが動き回り
沢山のアリが動き回り
01:33
and interacting in a lab arena
31
81910
1933
相互に関わっています
01:35
that's connected by tubes to two other arenas.
32
83843
3438
他の２つのアリーナと チューブで
つながっています
つながっています
01:39
So when one ant meets another,
33
87281
2504
アリ同士が接触する際には
01:41
it doesn't matter which ant it meets,
34
89785
2089
相手が誰かに関わらず
01:43
and they're actually not transmitting
35
91874
1885
複雑な信号や
メッセージのやりとりは
メッセージのやりとりは
01:45
any kind of complicated signal or message.
36
93759
3465
全く行っていません
01:49
All that matters to the ant is the rate
37
97224
2111
アリにとって重要なのは
01:51
at which it meets other ants.
38
99335
2821
他のアリに出会う頻度なんです
01:54
And all of these interactions, taken together,
39
102156
2757
そして このような出会いを総合して
01:56
produce a network.
40
104913
2505
ネットワークを 構成しています
01:59
So this is the network of the ants
41
107418
2210
これが アリの出会いの 相互作用が創る
02:01
that you just saw moving around in the arena,
42
109628
2644
アリーナの内部のネットワークです
02:04
and it's this constantly shifting network
43
112272
3287
この絶えず変化するネットワークは
02:07
that produces the behavior of the colony,
44
115559
2520
コロニー全体の行動となって現れます
02:10
like whether all the ants are hiding inside the nest,
45
118079
2881
全てのアリが巣内に籠もるとか
02:12
or how many are going out to forage.
46
120960
2694
何匹が 収穫に出るかなどを
決めているのです
決めているのです
02:15
A brain actually works in the same way,
47
123654
1759
実は 脳も同じように機能していますが
02:17
but what's great about ants is
48
125413
1500
アリの良いところは
02:18
that you can see the whole network as it happens.
49
126913
4867
ネットワーク全体をリアルタイムで
観察出来る事です
観察出来る事です
02:23
There are more than 12,000 species of ants,
50
131780
3100
アリはあらゆる環境下に生息し
02:26
in every conceivable environment,
51
134880
2125
12,000種にものぼります
02:29
and they're using interactions differently
52
137005
2649
それぞれの異なった
環境の問題に対応する為に―
環境の問題に対応する為に―
02:31
to meet different environmental challenges.
53
139654
2768
「やりとり」を様々な形で利用しています
02:34
So one important environmental challenge
54
142422
2305
まず どのシステムもが直面する
02:36
that every system has to deal with
55
144727
1870
環境上の課題は
02:38
is operating costs, just what it takes
56
146597
2083
システムの維持に必要な
02:40
to run the system.
57
148680
2265
「運転コスト」です
02:42
And another environmental challenge is resources,
58
150945
2548
もう1つの環境上の
課題は「資源」です
課題は「資源」です
02:45
finding them and collecting them.
59
153493
2336
「資源」を見つけ出し
集めるという事です
集めるという事です
02:47
In the desert, operating costs are high
60
155829
2783
砂漠では 水が乏しい為
02:50
because water is scarce,
61
158612
1773
システム運用コストは
高くなります
高くなります
02:52
and the seed-eating ants that I study in the desert
62
160385
2499
私が砂漠で観察した
植物の種を食べるアリは
植物の種を食べるアリは
02:54
have to spend water to get water.
63
162884
2900
水を得るために
水を消費しなければなりません
水を消費しなければなりません
02:57
So an ant outside foraging,
64
165784
2139
巣の外で収穫活動をしているアリは
02:59
searching for seeds in the hot sun,
65
167923
2037
灼熱の太陽に照らされている為に
03:01
just loses water into the air.
66
169960
2007
体内の水分が蒸発してしまうからです
03:03
But the colony gets its water
67
171967
1664
でも コロニーは種に含まれる
03:05
by metabolizing the fats out of the seeds
68
173631
1766
脂肪を代謝することにより
03:07
that they eat.
69
175397
1934
水を得ています
03:09
So in this environment, interactions are used
70
177331
3159
このような環境下では
アリ間のやりとりが
アリ間のやりとりが
03:12
to activate foraging.
71
180490
1549
収穫行動を促進させます
03:14
An outgoing forager doesn't go out unless
72
182039
2264
収穫に向かうアリは
戻ってくるアリとの
戻ってくるアリとの
03:16
it gets enough interactions with returning foragers,
73
184303
2573
やりとりが十分でなければ
巣から出ません
巣から出ません
03:18
and what you see are the returning foragers
74
186876
1990
これは 収穫を終えたアリの隊列が
03:20
going into the tunnel, into the nest,
75
188866
1824
巣に戻るためにトンネルを
通過する様子ですが
通過する様子ですが
03:22
and meeting outgoing foragers on their way out.
76
190690
2636
収穫に向かうアリたちと
接触し合っています
接触し合っています
03:25
This makes sense for the ant colony,
77
193326
1623
これは理にかなっています
03:26
because the more food there is out there,
78
194949
2323
沢山の餌があれば あるほど
03:29
the more quickly the foragers find it,
79
197272
1851
それを見つける時間が短くなるので
03:31
the faster they come back,
80
199123
1236
出たアリがすぐに戻り
03:32
and the more foragers they send out.
81
200359
2801
より沢山のアリを
送り出す仕組みになっています
送り出す仕組みになっています
03:35
The system works to stay stopped,
82
203160
2507
これは通常止まっていて
03:37
unless something positive happens.
83
205667
2015
好条件下でのみ稼動するシステムです
03:39
So interactions function to activate foragers.
84
207682
3881
アリ間のやりとりが
収穫活動を促進するのです
収穫活動を促進するのです
03:43
And we've been studying
the evolution of this system.
the evolution of this system.
85
211563
2907
私達は このシステムの
進化についても研究しています
進化についても研究しています
03:46
First of all, there's variation.
86
214470
1091
まず コロニーによる
03:47
It turns out that colonies are different.
87
215561
2479
微妙な違いに注目しました
03:50
On dry days, some colonies forage less,
88
218040
2696
乾燥時に収穫活動を
減らすコロニーもあります
減らすコロニーもあります
03:52
so colonies are different in how
89
220736
1505
つまり コロニーによって
03:54
they manage this trade-off
90
222241
1354
トレードオフの管理 つまり
03:55
between spending water to search for seeds
91
223595
3168
どれだけ 水分を消費して種を探し
03:58
and getting water back in the form of seeds.
92
226763
3320
見返りに種から水分を得るかの
管理に差があるのです
管理に差があるのです
04:02
And we're trying to understand why
93
230083
1719
私たちは 収穫活動を減らす―
04:03
some colonies forage less than others
94
231802
2140
コロニーが存在する訳を
04:05
by thinking about ants as neurons,
95
233942
2325
アリをニューロン（神経細胞）に見立てて
04:08
using models from neuroscience.
96
236267
2338
神経科学のモデルから
理解しようとしています
理解しようとしています
04:10
So just as a neuron adds up its stimulation
97
238605
2674
神経細胞が
外部からの刺激を加算して
外部からの刺激を加算して
04:13
from other neurons to decide whether to fire,
98
241279
2006
発火するかを決めるように
04:15
an ant adds up its stimulation from other ants
99
243285
2885
アリも 他のアリとの
やりとりの量を加算して
やりとりの量を加算して
04:18
to decide whether to forage.
100
246170
2023
収穫を行うか 決めています
04:20
And what we're looking for is whether there might be
101
248193
1637
ですので コロニーによる
04:21
small differences among colonies
102
249830
1992
微妙な違い―
04:23
in how many interactions each ant needs
103
251822
3314
それぞれのアリが
収穫に向かうのに必要な―
収穫に向かうのに必要な―
04:27
before it's willing to go out and forage,
104
255136
1926
やりとりの量に差があって
04:29
because a colony like that would forage less.
105
257062
3767
それが コロニーの収穫活動の減少に
つながるのかを模索しています
つながるのかを模索しています
04:32
And this raises an analogous question about brains.
106
260829
3139
これは 脳に対しても
同様な疑問を投げかけます
同様な疑問を投げかけます
04:35
We talk about the brain,
107
263968
1412
よく 脳について話をしますが
04:37
but of course every brain is slightly different,
108
265380
2890
もちろん それぞれの脳も微妙に違い
04:40
and maybe there are some individuals
109
268270
1379
それぞれの性質や
04:41
or some conditions
110
269649
1319
それぞれの状況によって
04:42
in which the electrical properties of neurons are such
111
270968
3222
ニューロンの電気的特性等に
違いが生じ
違いが生じ
04:46
that they require more stimulus to fire,
112
274190
3870
発火に より多量の刺激が
必要になり
必要になり
04:50
and that would lead to differences in brain function.
113
278060
3726
その差が脳の機能の
違いに繋がるかもしれません
違いに繋がるかもしれません
04:53
So in order to ask evolutionary questions,
114
281786
2334
進化の過程を知る為には
04:56
we need to know about reproductive success.
115
284120
2679
繁殖に成功しているかどうか
知る必要があります
知る必要があります
04:58
This is a map of the study site
116
286799
2325
これは私が28年間
05:01
where I have been tracking this population
117
289124
2553
アリ数の追跡調査を行ってきた地域の
05:03
of harvester ant colonies for 28 years,
118
291677
3293
収穫アリのコロニーの地図です
05:06
which is about as long as a colony lives.
119
294970
2262
この年数は
コロニーの寿命とほぼ同じです
コロニーの寿命とほぼ同じです
05:09
Each symbol is a colony,
120
297232
2099
各シンボルは コロニー
05:11
and the size of the symbol is
how many offspring it had,
how many offspring it had,
121
299331
3266
大きさは 子孫の数を表しています
05:14
because we were able to use genetic variation
122
302597
1913
遺伝子の情報を利用して
05:16
to match up parent and offspring colonies,
123
304510
2711
親と子孫をマッチさせ
05:19
that is, to figure out which colonies
124
307221
3297
どのコロニーが
２世代目女王アリによって―
２世代目女王アリによって―
05:22
were founded by a daughter queen
125
310518
1925
設けられたのか
更には
更には
05:24
produced by which parent colony.
126
312443
2068
どの親コロニーの
出身なのか解明しました
出身なのか解明しました
05:26
And this was amazing for me, after all these years,
127
314511
2002
そして長年の調査の末
驚きの事実が判明しました
驚きの事実が判明しました
05:28
to find out, for example, that colony 154,
128
316513
3128
例えば この154番のコロニーは
05:31
whom I've known well for many years,
129
319641
2176
私が 長年調査しているのですが
05:33
is a great-grandmother.
130
321817
1819
第一世代の
親コロニーです
親コロニーです
05:35
Here's her daughter colony,
131
323636
1740
これが 娘のコロニーで
05:37
here's her granddaughter colony,
132
325376
2684
これが 孫のコロニーです
05:40
and these are her great-granddaughter colonies.
133
328060
2392
そして これらは
ひ孫世代のコロニーになります
ひ孫世代のコロニーになります
05:42
And by doing this, I was able to learn
134
330452
2025
この調査によって
解った事は
解った事は
05:44
that offspring colonies resemble parent colonies
135
332477
3283
子孫と親コロニーは
05:47
in their decisions about which days are so hot
136
335760
2217
どのくらい暑ければ収穫に出ないかの
05:49
that they don't forage,
137
337977
1778
判断が似ています
05:51
and the offspring of parent colonies
138
339755
1464
この子孫のコロニーは
親コロニーとは
親コロニーとは
05:53
live so far from each other that the ants never meet,
139
341219
2906
決して出会うことの無いほど
離れているので
離れているので
05:56
so the ants of the offspring colony
140
344125
2289
子孫コロニーのアリは
親コロニーから
親コロニーから
05:58
can't be learning this from the parent colony.
141
346414
2244
この知識を教わったはずはありません
06:00
And so our next step is to look
142
348658
1381
ですから 次のステップは
06:02
for the genetic variation
underlying this resemblance.
underlying this resemblance.
143
350039
5276
この相似を生み出す
遺伝子の違いを探す事です
遺伝子の違いを探す事です
06:07
So then I was able to ask, okay, who's doing better?
144
355315
4125
そこから どのアリが 繁栄しているかを
探ることもできます
探ることもできます
06:11
Over the time of the study,
145
359440
1460
これまでの研究の中で
06:12
and especially in the past 10 years,
146
360900
1465
特にこの10年間は
06:14
there's been a very severe and deepening drought
147
362365
3308
南西部アメリカでは
06:17
in the Southwestern U.S.,
148
365673
2127
厳しい干ばつに襲われていますが
06:19
and it turns out that the
colonies that conserve water,
colonies that conserve water,
149
367800
3053
水を節約するために
06:22
that stay in when it's really hot outside,
150
370853
4429
猛暑の日は 巣の中に留まり
06:27
and thus sacrifice getting as much food as possible,
151
375282
2632
最大限の収穫を犠牲にするコロニーが
06:29
are the ones more likely to have offspring colonies.
152
377914
2945
より’多くの子孫を残す事が解りました
06:32
So all this time, I thought that colony 154
153
380859
2269
それまで 154番のコロニーは
06:35
was a loser, because on really dry days,
154
383128
2670
「負け組」だと考えていました
06:37
there'd be just this trickle of foraging,
155
385798
1868
特に乾燥した日には収穫をほとんどせず
06:39
while the other colonies were out
156
387666
1591
その間 他のコロニーは収穫に出て
06:41
foraging, getting lots of food,
157
389257
2117
沢山の餌を手に入れていたからです
06:43
but in fact, colony 154 is a huge success.
158
391374
3020
しかし 154番コロニーは
沢山の子孫を残しました
沢山の子孫を残しました
06:46
She's a matriarch.
159
394394
1332
彼女は偉大な女王です
06:47
She's one of the rare great-grandmothers on the site.
160
395726
3052
この場所で稀な
３世代のコロニーを築き上げました
３世代のコロニーを築き上げました
06:50
To my knowledge, this is the first time
161
398778
2785
私の知る限り
初めてではないでしょうか
初めてではないでしょうか
06:53
that we've been able to track
162
401563
1639
自然な動物群の集団行動が
06:55
the ongoing evolution of collective behavior
163
403202
3001
進化する過程を追跡調査して
06:58
in a natural population of animals
164
406203
2117
どの行動によって
07:00
and find out what's actually working best.
165
408320
4657
いちばん繁栄するのかを
明らかにしました
明らかにしました
07:04
Now, the Internet uses an algorithm
166
412977
2421
インターネットは
データの流れの制御に
データの流れの制御に
07:07
to regulate the flow of data
167
415398
2853
アルゴリズムを使用していますが
07:10
that's very similar to the one
168
418251
2227
この仕組みは
07:12
that the harvester ants are using to regulate
169
420478
2376
収穫アリが 餌集めに送り出す個体数を
07:14
the flow of foragers.
170
422854
1541
制御する仕組みによく似ています
07:16
And guess what we call this analogy?
171
424395
3366
この類似を なんと呼んでいるか
ご存知ですか？
ご存知ですか？
07:19
The anternet is coming.
172
427761
1518
「anternet (アンターネット)」です
07:21
(Applause)
173
429279
1721
（拍手）
07:23
So data doesn't leave the source computer
174
431000
3454
データの伝送路容量が
07:26
unless it gets a signal that there's enough bandwidth
175
434454
2861
十分に確保されているという
信号を受けるまで
信号を受けるまで
07:29
for it to travel on.
176
437315
2729
発信元コンピュータはデータを
送出しません
送出しません
07:32
In the early days of the Internet,
177
440044
1441
インターネット初期は
07:33
when operating costs were really high
178
441485
2274
運用コストは非常に高く
07:35
and it was really important not to lose any data,
179
443759
3227
データを紛失しない事が
極めて重要だったので
極めて重要だったので
07:38
then the system was set up for interactions
180
446986
2157
システムは信号のやりとりによって
07:41
to activate the flow of data.
181
449143
3062
データ送信を開始するように
設計されました
設計されました
07:44
It's interesting that the ants are using an algorithm
182
452205
2385
アリが使用するアルゴリズムと
07:46
that's so similar to the one that we recently invented,
183
454590
3896
近年発明されたシステムの酷似は
興味深いものがあります
興味深いものがあります
07:50
but this is only one of a handful of ant algorithms
184
458486
2953
しかし それは私達が知っている
一握りのアリのアルゴリズムの
一握りのアリのアルゴリズムの
07:53
that we know about,
185
461439
1419
ほんの１つに過ぎません
07:54
and ants have had 130 million years
186
462858
3193
一方 アリ達は1億3千万年の過程で
素晴らしいものを
素晴らしいものを
07:58
to evolve a lot of good ones,
187
466051
2026
数多く進化させてきました
08:00
and I think it's very likely
188
468077
1506
ですから 他の12,000種の
08:01
that some of the other 12,000 species
189
469583
2557
アルゴリズムの中には
08:04
are going to have interesting algorithms
190
472140
2697
私達が考え付かなかった
08:06
for data networks
191
474837
1024
データネットワークに関しての
08:07
that we haven't even thought of yet.
192
475861
2697
役立つヒントが
あるに違いありません
あるに違いありません
08:10
So what happens when operating costs are low?
193
478558
3085
では 運用コストが
低い場合はどうでしょう？
低い場合はどうでしょう？
08:13
Operating costs are low in the tropics,
194
481643
1787
熱帯地方では 運用コストは下がります
08:15
because it's very humid, and it's easy for the ants
195
483430
2096
なぜなら 多湿の為に
巣外での作業が
巣外での作業が
08:17
to be outside walking around.
196
485526
2824
アリの負担にならないからです
08:20
But the ants are so abundant
197
488350
1653
しかし 熱帯地方では
アリの数が多く
アリの数が多く
08:22
and diverse in the tropics
198
490003
1818
種類も多く存在しますので
08:23
that there's a lot of competition.
199
491821
2598
沢山の競争があります
08:26
Whatever resource one species is using,
200
494419
1952
ある種が使っている資源は
08:28
another species is likely to be using that
201
496371
3172
別の種のアリも同時に
08:31
at the same time.
202
499543
2379
狙っているかもしれません
08:33
So in this environment, interactions are used
203
501922
2608
ですので この環境では 「やりとり」は
08:36
in the opposite way.
204
504530
1945
逆の目的で使われます
08:38
The system keeps going
205
506475
1395
これは常に「オン」のシステムで
08:39
unless something negative happens,
206
507870
1554
不都合がある場合のみ
ストップします
ストップします
08:41
and one species that I study makes circuits
207
509424
2167
私が観察したアリの１種は
08:43
in the trees of foraging ants
208
511591
2159
木の幹や枝に収穫アリが経路を形成し
08:45
going from the nest to a food source and back,
209
513750
2981
巣と餌場との往復を
08:48
just round and round,
210
516731
1329
何回も繰り返します
不都合が発生しない限り --
08:50
unless something negative happens,
211
518060
1442
例えば 他の種のアリと
08:51
like an interaction
212
519502
1609
08:53
with ants of another species.
213
521111
2739
出くわしたりしない限り やめません
08:55
So here's an example of ant security.
214
523850
2937
アリのセキュリティの１例を
お見せしましょう
お見せしましょう
08:58
In the middle, there's an ant
215
526787
1858
中央部で １匹のアリが
09:00
plugging the nest entrance with its head
216
528645
2463
自らの頭で巣の入口を塞いでいますが
09:03
in response to interactions with another species.
217
531108
2993
これは他の種に出くわした結果です
09:06
Those are the little ones running around
218
534101
1659
相手は 腹部を上に曲げて
09:07
with their abdomens up in the air.
219
535760
2751
動き回っているアリです
09:10
But as soon as the threat is passed,
220
538511
2046
脅威が去るとすぐに
09:12
the entrance is open again,
221
540557
2755
入口は 開けられます
09:15
and maybe there are situations
222
543312
1790
コンピュータのセキュリティでも
09:17
in computer security
223
545102
1089
状況によって
09:18
where operating costs are low enough
224
546191
2206
運用コストが安い場合には
09:20
that we could just block access temporarily
225
548397
3375
直面する脅威に対して
一時的に対応して
一時的に対応して
09:23
in response to an immediate threat,
226
551772
2193
接続をブロックし
09:25
and then open it again,
227
553965
2026
再度 接続を開始する方が
09:27
instead of trying to build
228
555991
1269
恒久的なファイアウォールや
09:29
a permanent firewall or fortress.
229
557260
3980
フォートレスを築くよりも
効率的かもしれません
効率的かもしれません
09:33
So another environmental challenge
230
561240
1940
さて もう一つの環境問題
09:35
that all systems have to deal with
231
563180
1695
全てのシステムにおいて
必要なのが
必要なのが
09:36
is resources, finding and collecting them.
232
564875
5452
「資源」です
「資源」を見つけ 集める事です
「資源」を見つけ 集める事です
09:42
And to do this, ants solve the problem
233
570327
1673
アリは この問題の解決に
09:44
of collective search,
234
572000
1258
集団探索を行っています
09:45
and this is a problem that's of great interest
235
573258
1576
この行為は 現在ロボット工学で
09:46
right now in robotics,
236
574834
1484
注目されている問題です
09:48
because we've understood that,
237
576318
1732
なぜなら 例えばですが
09:50
rather than sending a single,
238
578050
1614
他の星の探査や
09:51
sophisticated, expensive robot out
239
579664
3495
火災のビルの捜索などに
09:55
to explore another planet
240
583159
1417
洗練された高価な
09:56
or to search a burning building,
241
584576
2567
ロボットを１台使用するより
09:59
that instead, it may be more effective
242
587143
2600
最小限の情報を交換する
10:01
to get a group of cheaper robots
243
589743
4377
安価なロボットを複数使った方が
10:06
exchanging only minimal information,
244
594120
2545
効率的だと考えられていますが
10:08
and that's the way that ants do it.
245
596665
2799
これは まさにアリのやり方と同じなのです
10:11
So the invasive Argentine ant
246
599464
1765
侵略的な アルゼンチンアリは
10:13
makes expandable search networks.
247
601229
2330
拡張可能なサーチ網を形成します
10:15
They're good at dealing with the main problem
248
603559
2273
このアリは 集団探索の重大な課題に
10:17
of collective search,
249
605832
1331
上手く対応しています
10:19
which is the trade-off between
250
607163
2566
徹底的に探索するか
10:21
searching very thoroughly
251
609729
1336
広い面積を探索するかの
10:23
and covering a lot of ground.
252
611065
1997
トレードオフの問題に対して
10:25
And what they do is,
253
613062
895
このアリのやり方は
10:25
when there are many ants in a small space,
254
613957
2387
狭い面積に沢山のアリがいる場合
10:28
then each one can search very thoroughly
255
616344
2213
それぞれが
自分の周りを徹底的に探索します
自分の周りを徹底的に探索します
10:30
because there will be another ant nearby
256
618557
1624
なぜならその周辺は他のアリが
10:32
searching over there,
257
620181
1357
すでに探索を行っているからです
10:33
but when there are a few ants
258
621538
1647
しかし より大きな範囲で
10:35
in a large space,
259
623185
2055
数匹のアリしかいない場合は
10:37
then they need to stretch out their paths
260
625240
2414
遠くまで出向いて
10:39
to cover more ground.
261
627654
1803
捜索範囲を広げる必要があります
10:41
I think they use interactions to assess density,
262
629457
2954
アリ同士はやりとりから
密度を評価していると思います
密度を評価していると思います
10:44
so when they're really crowded,
263
632411
1229
非常に密な状況では
10:45
they meet more often,
264
633640
1102
仲間に頻繁に出会うので
10:46
and they search more thoroughly.
265
634742
2465
より 徹底的な捜索を行うのです
10:49
Different ant species must use different algorithms,
266
637207
3400
それぞれの種のアリに
様々なアルゴリズムがあるはずです
様々なアルゴリズムがあるはずです
10:52
because they've evolved to deal with
267
640607
2522
なぜなら どのアリも色々な環境に
10:55
different resources,
268
643129
1671
対応しながら進化してきたからです
10:56
and it could be really useful to know about this,
269
644800
2559
これを学ぶことは非常に役立つと考え
10:59
and so we recently asked ants
270
647359
1642
アリに 極限の環境で
11:01
to solve the collective search problem
271
649001
2450
集団捜索の問題を
11:03
in the extreme environment
272
651451
1368
解いてもらうことにしました
11:04
of microgravity
273
652819
1558
国際宇宙ステーション内の
11:06
in the International Space Station.
274
654377
1976
微小重力環境での実験です
11:08
When I first saw this picture, I thought,
275
656353
1545
最初に写真を見た時は
11:09
Oh no, they've mounted the habitat vertically,
276
657898
2857
「うわっ アリの箱が垂直になっている！」
と思いましたが
と思いましたが
11:12
but then I realized that, of course, it doesn't matter.
277
660755
2618
その後 「そうか 問題無いんだ」と
気付きました
気付きました
11:15
So the idea here is that the ants
278
663373
2637
実験の目的は アリ達は―
11:18
are working so hard to hang on
279
666010
1970
壁面や床面に
あたる場所へ
あたる場所へ
11:19
to the wall or the floor or whatever you call it
280
667980
3057
しがみつくのに必死で
11:23
that they're less likely to interact,
281
671037
3009
やりとりをする機会が減り
11:26
and so the relationship between
282
674046
1244
アリの密度と
11:27
how crowded they are and how often they meet
283
675290
2120
アリ同士が接触する頻度の関係が
11:29
would be messed up.
284
677410
1725
めちゃくちゃになるか というものです
11:31
We're still analyzing the data.
285
679135
1395
まだ データは分析中ですので
11:32
I don't have the results yet.
286
680530
1964
結果は解りませんが
11:34
But it would be interesting to know
287
682494
1694
地球上でも 異なった環境で
11:36
how other species solve this problem
288
684188
2459
様々な種の問題の解決方法を
11:38
in different environments on Earth,
289
686647
2564
知ることは 興味深い事です
11:41
and so we're setting up a program
290
689211
1266
ですので 私達は
11:42
to encourage kids around the world
291
690477
2160
世界中の子供たちに
色々な種のアリで
色々な種のアリで
11:44
to try this experiment with different species.
292
692637
2536
この実験にトライしてもらう計画を
立てています
立てています
11:47
It's very simple.
293
695173
1767
非常に簡単で―
11:48
It can be done with cheap materials.
294
696940
2090
安価な材料で実験ができるので
11:51
And that way, we could make a global map
295
699030
2833
世界中のアリの集団捜索に関する
11:53
of ant collective search algorithms.
296
701863
3347
アルゴリズム・マップも作成出来るかもしれません
11:57
And I think it's pretty likely that the invasive species,
297
705210
2483
侵略的な種で建物の中に
11:59
the ones that come into our buildings,
298
707693
2149
侵入するタイプのものには
12:01
are going to be really good at this,
299
709842
1742
素晴らしいアルゴリズムがあるでしょう
12:03
because they're in your kitchen
300
711584
1848
台所にまで入って来て
12:05
because they're really good
at finding food and water.
at finding food and water.
301
713432
3907
食糧や水をうまく探し出すのですから
12:09
So the most familiar resource for ants
302
717339
3265
アリがよく集まってくるのが
12:12
is a picnic,
303
720604
1315
ピクニックです
12:13
and this is a clustered resource.
304
721919
2145
これは まとまった資源です
12:16
When there's one piece of fruit,
305
724064
999
果物を見つけたら
12:17
there's likely to be another piece of fruit nearby,
306
725063
2515
そのすぐ側にも
果物があるはずですから
果物があるはずですから
12:19
and the ants that specialize on clustered resources
307
727578
3432
まとまった食糧に
特化している種のアリは
特化している種のアリは
12:23
use interactions for recruitment.
308
731010
1942
「やりとり」を 仲間の召集に使います
12:24
So when one ant meets another,
309
732952
1277
ですから 他のアリや
12:26
or when it meets a chemical deposited
310
734229
1625
地面に残された匂いに
12:27
on the ground by another,
311
735854
1736
出会った場合
12:29
then it changes direction to follow
312
737590
1833
アリは方向転換をして
12:31
in the direction of the interaction,
313
739423
1573
やりとりの方に向かいます
12:32
and that's how you get the trail of ants
314
740996
1977
このようにして ピクニックの食べ物に
12:34
sharing your picnic.
315
742973
1413
アリの行列がやってくるわけです
12:36
Now this is a place where I think we might be able
316
744386
1695
この状況から癌について
12:38
to learn something from ants about cancer.
317
746081
3741
何か学べるかもしれません
12:41
I mean, first, it's obvious that we could do a lot
318
749822
1981
もちろん
12:43
to prevent cancer
319
751803
1610
癌予防のためには
12:45
by not allowing people to spread around
320
753413
2577
私たちの体内で 癌の発生を促進する
12:47
or sell the toxins that promote
321
755990
1944
有害物質の拡散や売買の禁止も
12:49
the evolution of cancer in our bodies,
322
757934
2780
大切な事ですが
12:52
but I don't think the ants can help us much with this
323
760714
2346
これは アリから学ぶ事はできません
12:55
because ants never poison their own colonies.
324
763060
3358
アリは自らコロニーを
有害物質で汚染しませんから
有害物質で汚染しませんから
12:58
But we might be able to learn something from ants
325
766418
1332
でも癌の治療法については
12:59
about treating cancer.
326
767750
1763
学ぶ事があるかもしれません
13:01
There are many different kinds of cancer.
327
769513
2225
癌にも 沢山の種類があります
13:03
Each one originates in a particular part of the body,
328
771738
2978
それぞれの癌は体内の
決まった場所で発生し
決まった場所で発生し
13:06
and then some kinds of cancer will spread
329
774716
2966
その中のいくつかは 広がって
13:09
or metastasize to particular other tissues
330
777682
2830
癌細胞が必要とする
13:12
where they must be getting
resources that they need.
resources that they need.
331
780512
2880
資源を得られる細胞へ転移します
13:15
So if you think from the perspective
332
783392
1808
ですので 早期の
13:17
of early metastatic cancer cells
333
785200
1950
転移性がん細胞が
13:19
as they're out searching around
334
787150
1623
必要とする資源を
13:20
for the resources that they need,
335
788773
2317
探し回っているとき
13:23
if those resources are clustered,
336
791090
1983
まとまった資源をみつけたら
13:25
they're likely to use interactions for recruitment,
337
793073
3013
仲間を招集する
やりとりをするかもしれません
やりとりをするかもしれません
13:28
and if we can figure out how
cancer cells are recruiting,
cancer cells are recruiting,
338
796086
3093
もし 癌細胞が仲間を集める仕組みを
解明出来れば
解明出来れば
13:31
then maybe we could set traps
339
799179
2347
罠を仕掛け―
13:33
to catch them before they become established.
340
801526
4049
癌細胞が定着する前に
捕えられるかもしれません
捕えられるかもしれません
13:37
So ants are using interactions in different ways
341
805575
3235
アリは 様々な環境の中
様々な方法で
様々な方法で
13:40
in a huge variety of environments,
342
808810
2602
「やりとり」を利用しています
13:43
and we could learn from this
343
811412
1821
私達はこれらの やりとりから
13:45
about other systems that operate
344
813233
1777
他の「集中制御機能の無いシステム」―
13:47
without central control.
345
815010
2337
についても学ぶ事が出来ます
13:49
Using only simple interactions,
346
817347
1979
単純なやりとりを利用するのみで
13:51
ant colonies have been performing
347
819326
1795
アリのコロニーは驚くべき偉業を
13:53
amazing feats for more than 130 million years.
348
821121
3633
１億３千万年以上成し遂げてきました
13:56
We have a lot to learn from them.
349
824754
2140
私達はアリからまだまだ学ぶ事があるのです
13:58
Thank you.
350
826894
2738
ありがとう
14:01
(Applause)
351
829632
2733
（拍手）
ABOUT THE SPEAKER
Deborah Gordon - EcologistBy studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves.
Why you should listen
Ecologist Deborah M. Gordon has learned that ant colonies can work without central control by using simple interactions like how often the insects touch antennae. Contrary to the notion that colonies are organized by efficient ants, she has instead discovered that evolution has produced “noisy” systems that tolerate accident and respond flexibly to the environment. When conditions are tough, natural selection favors colonies that conserve resources.
Her studies of ant colonies have led her and her Stanford colleagues to the discovery of the “Anternet,” which regulates foraging in ants in the same way the internet regulates data traffic. But as she said to Wired in 2013, "Insect behavior mimicking human networks ... is actually not what’s most interesting about ant networks. What’s far more interesting are the parallels in the other direction: What have the ants worked out that we humans haven’t thought of yet?" Her latest exploration: How do ants behave in space?
Deborah Gordon | Speaker | TED.com