TED2014
Deborah Gordon: What ants teach us about the brain, cancer and the Internet
Deborah Gordon: Qua loài kiến, hiểu thêm về não bộ, ung thư và Internet
Filmed:
Readability: 4.5
1,481,089 views
Nhà sinh thái học Deborah Gordon nghiên cứu kiến ở bất cứ nơi nào - trong sa mạc, vùng nhiệt đới, trong bếp nhà mình... Trong bài nói chuyện thú vị này, bà chia sẻ những suy ngẫm của mình về loài côn trùng mà nhiều người chúng ta chỉ mới thấy đã muốn diệt ngay không cần suy nghĩ. Bà cho rằng đời sống của loài kiến giúp ta hiểu được những lĩnh vực khác như bệnh tật, công nghệ và cả não bộ con người.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
I study ants
0
1099
1619
Tôi nghiên cứu kiến
00:14
in the desert, in the tropical forest
1
2718
3297
ở sa mạc, rừng nhiệt đới,
00:18
and in my kitchen,
2
6015
1528
cả trong bếp nhà mình,
00:19
and in the hills around Silicon Valley where I live.
3
7543
4020
và quanh thung lũng Silicon
nơi tôi đang sinh sống.
nơi tôi đang sinh sống.
00:23
I've recently realized that ants
4
11563
1676
Tôi nhận ra rằng loài kiến
00:25
are using interactions differently
5
13239
2278
tương tác khác nhau
00:27
in different environments,
6
15517
1828
trong môi trường khác nhau,
00:29
and that got me thinking
that we could learn from this
that we could learn from this
7
17345
2000
khiến tôi nghĩ
qua chúng, ta hiểu thêm
qua chúng, ta hiểu thêm
00:31
about other systems,
8
19345
1555
về những hệ thống khác,
00:32
like brains and data networks that we engineer,
9
20900
5588
như não bộ và
mạng dữ liệu mà ta thiết kế,
mạng dữ liệu mà ta thiết kế,
00:38
and even cancer.
10
26488
2846
thậm chí, cả về ung thư.
00:41
So what all these systems have in common
11
29334
1752
Những hệ thống này có một điểm chung
00:43
is that there's no central control.
12
31086
2857
là không có kiểm soát trung ương.
00:45
An ant colony consists of sterile female workers --
13
33943
3820
Cộng đồng kiến gồm những
con kiến thợ là kiến cái vô sinh --
con kiến thợ là kiến cái vô sinh --
00:49
those are the ants you see walking around —
14
37763
2386
bạn sẽ thấy chúng đi vòng vòng --
00:52
and then one or more reproductive females
15
40149
2156
và có một hay nhiều
con cái sinh sản
con cái sinh sản
00:54
who just lay the eggs.
16
42305
2103
chỉ có chức năng đẻ trứng.
00:56
They don't give any instructions.
17
44408
2009
Chúng không hề ra lệnh.
00:58
Even though they're called queens,
18
46417
1984
Dầu được gọi là kiến chúa,
01:00
they don't tell anybody what to do.
19
48401
2165
chúng không ra lệnh
cho các con khác.
cho các con khác.
01:02
So in an ant colony, there's no one in charge,
20
50566
3276
Trong cộng đồng kiến,
không có ai lãnh đạo,
không có ai lãnh đạo,
01:05
and all systems like this without central control
21
53842
2778
những hệ thống kiểu này không có
điều khiển trung ương
điều khiển trung ương
01:08
are regulated using very simple interactions.
22
56620
3919
mà được điều phối qua
những tương tác giản đơn.
những tương tác giản đơn.
01:12
Ants interact using smell.
23
60549
2727
Kiến tương tác bằng mùi.
01:15
They smell with their antennae,
24
63276
2187
Chúng đánh hơi bằng ăng-ten,
01:17
and they interact with their antennae,
25
65463
2761
và tương tác qua đó,
01:20
so when one ant touches another with its antennae,
26
68224
3009
khi một con kiến chạm vào
ăng-ten của con khác,
ăng-ten của con khác,
01:23
it can tell, for example, if the other ant
27
71233
1607
nó sẽ biết, ví dụ, con kiến kia
01:24
is a nestmate
28
72840
1634
cùng tổ với mình không,
01:26
and what task that other ant has been doing.
29
74474
4236
nhiệm vụ con kiến đó là gì.
01:30
So here you see a lot of ants moving around
30
78710
3200
Trên đây bạn thấy
nhiều con đang di chuyển
nhiều con đang di chuyển
01:33
and interacting in a lab arena
31
81910
1933
và tương tác trong
một khay thí nghiệm
một khay thí nghiệm
01:35
that's connected by tubes to two other arenas.
32
83843
3438
có các ống nối tới 2 khay khác.
01:39
So when one ant meets another,
33
87281
2504
Khi 2 con kiến gặp nhau,
01:41
it doesn't matter which ant it meets,
34
89785
2089
bất luận chúng là ai,
01:43
and they're actually not transmitting
35
91874
1885
chúng đều không truyền đi
01:45
any kind of complicated signal or message.
36
93759
3465
bất kỳ tín hiệu hay
thông điệp phức tạp nào.
thông điệp phức tạp nào.
01:49
All that matters to the ant is the rate
37
97224
2111
Điều quan trọng với chúng
01:51
at which it meets other ants.
38
99335
2821
là số lần gặp nhau.
01:54
And all of these interactions, taken together,
39
102156
2757
Tất cả nhưng tương tác này
01:56
produce a network.
40
104913
2505
hợp thành một mạng lưới.
01:59
So this is the network of the ants
41
107418
2210
Đây là mạng lưới bầy kiến
02:01
that you just saw moving around in the arena,
42
109628
2644
bạn thấy chúng di chuyển
quanh cái khay
quanh cái khay
02:04
and it's this constantly shifting network
43
112272
3287
và chính hệ thống luôn dịch chuyển này
02:07
that produces the behavior of the colony,
44
115559
2520
sản sinh hành vi của cộng đồng này,
02:10
like whether all the ants are hiding inside the nest,
45
118079
2881
ví như tất cả đang trốn trong tổ,
02:12
or how many are going out to forage.
46
120960
2694
hay có bao nhiêu con ra kiếm ăn.
02:15
A brain actually works in the same way,
47
123654
1759
Não bộ cũng hoạt động tương tự,
02:17
but what's great about ants is
48
125413
1500
nhưng cái hay về loài kiến là
02:18
that you can see the whole network as it happens.
49
126913
4867
ta thấy được toàn mạng lưới
khi nó vận hành.
khi nó vận hành.
02:23
There are more than 12,000 species of ants,
50
131780
3100
Có hơn 12.000 loài kiến,
02:26
in every conceivable environment,
51
134880
2125
trong mỗi môi trường từng biết,
02:29
and they're using interactions differently
52
137005
2649
và chúng tương tác mỗi khác
02:31
to meet different environmental challenges.
53
139654
2768
nhằm phù hợp với những
thách thức trong môi trường.
thách thức trong môi trường.
02:34
So one important environmental challenge
54
142422
2305
Một thách thức môi trường quan trọng
02:36
that every system has to deal with
55
144727
1870
hệ thống nào cũng phải đối mặt với
02:38
is operating costs, just what it takes
56
146597
2083
chính là giá vận hành,
cần có gì
cần có gì
02:40
to run the system.
57
148680
2265
để vận hành hệ thống.
02:42
And another environmental challenge is resources,
58
150945
2548
Một thách thức khác nữa
là tài nguyên,
là tài nguyên,
02:45
finding them and collecting them.
59
153493
2336
tìm kiếm và thu gom tài nguyên.
02:47
In the desert, operating costs are high
60
155829
2783
Trong sa mạc,
giá vận hành rất cao
giá vận hành rất cao
02:50
because water is scarce,
61
158612
1773
bởi nước rất khan hiếm.
02:52
and the seed-eating ants that I study in the desert
62
160385
2499
Những chú kiến ăn hạt
mà tôi nghiên cứu ở sa mạc
mà tôi nghiên cứu ở sa mạc
02:54
have to spend water to get water.
63
162884
2900
phải dùng nước để kiếm ra nước.
02:57
So an ant outside foraging,
64
165784
2139
Có một con kiến ra ngoài kiếm mồi,
02:59
searching for seeds in the hot sun,
65
167923
2037
tìm hạt dưới cái nắng như thiêu như đốt,
03:01
just loses water into the air.
66
169960
2007
nó bị mất nước.
03:03
But the colony gets its water
67
171967
1664
Nhưng cả cộng đồng lại có nước
03:05
by metabolizing the fats out of the seeds
68
173631
1766
nhờ chuyển hóa chất béo có trong hạt
03:07
that they eat.
69
175397
1934
mà chúng ăn.
03:09
So in this environment, interactions are used
70
177331
3159
Trong môi trường này,
những tương tác được dùng
những tương tác được dùng
03:12
to activate foraging.
71
180490
1549
để vận hành việc kiếm mồi.
03:14
An outgoing forager doesn't go out unless
72
182039
2264
Một con kiến đi kiếm ăn
sẽ không ra ngoài nếu
sẽ không ra ngoài nếu
03:16
it gets enough interactions with returning foragers,
73
184303
2573
không tương tác đủ với
những con kiến kiếm mồi trở về.
những con kiến kiếm mồi trở về.
03:18
and what you see are the returning foragers
74
186876
1990
Các bạn thấy lũ kiến
đang tha mồi về
đang tha mồi về
03:20
going into the tunnel, into the nest,
75
188866
1824
đi qua ống để vào tổ,
03:22
and meeting outgoing foragers on their way out.
76
190690
2636
lại gặp những con khác đi ra
lên đường kiếm mồi.
lên đường kiếm mồi.
03:25
This makes sense for the ant colony,
77
193326
1623
Rất hợp lí trong trường hợp này,
03:26
because the more food there is out there,
78
194949
2323
vì ngoài kia có càng nhiều thức ăn
03:29
the more quickly the foragers find it,
79
197272
1851
thì lũ kiến càng chóng kiếm được mồi,
03:31
the faster they come back,
80
199123
1236
và càng nhanh quay về,
03:32
and the more foragers they send out.
81
200359
2801
nên lũ kiến mới đi ra kiếm ăn
lại càng đông lên.
lại càng đông lên.
03:35
The system works to stay stopped,
82
203160
2507
Hệ thống cứ thế vận hành
03:37
unless something positive happens.
83
205667
2015
nếu không có gì xảy ra.
03:39
So interactions function to activate foragers.
84
207682
3881
Vậy chức năng tương tác
đã điều phối lũ kiến đi kiếm ăn.
đã điều phối lũ kiến đi kiếm ăn.
03:43
And we've been studying
the evolution of this system.
the evolution of this system.
85
211563
2907
Chúng tôi đã nghiên cứu
sự tiến hóa của hệ thống này.
sự tiến hóa của hệ thống này.
03:46
First of all, there's variation.
86
214470
1091
Trước hết, nó khác nhau.
03:47
It turns out that colonies are different.
87
215561
2479
Hóa ra các cộng đồng là khác nhau.
03:50
On dry days, some colonies forage less,
88
218040
2696
Vào ngày khô,
có những cộng đồng bớt kiếm ăn,
có những cộng đồng bớt kiếm ăn,
03:52
so colonies are different in how
89
220736
1505
nên chúng khác biệt về
03:54
they manage this trade-off
90
222241
1354
cách quản lý sự đánh đổi
03:55
between spending water to search for seeds
91
223595
3168
giữa việc chịu mất nước
nhằm đi kiếm hạt về
nhằm đi kiếm hạt về
03:58
and getting water back in the form of seeds.
92
226763
3320
và việc có lại nước từ hạt.
04:02
And we're trying to understand why
93
230083
1719
Chúng tôi gắng tìm hiểu tại sao
04:03
some colonies forage less than others
94
231802
2140
vài cộng đồng ít chịu kiếm ăn hơn,
04:05
by thinking about ants as neurons,
95
233942
2325
bằng việc coi lũ kiến
như những nơ-ron,
như những nơ-ron,
04:08
using models from neuroscience.
96
236267
2338
và dùng mô hình
của khoa học thần kinh.
của khoa học thần kinh.
04:10
So just as a neuron adds up its stimulation
97
238605
2674
Cũng như nơ-ron tích lũy kích thích
04:13
from other neurons to decide whether to fire,
98
241279
2006
từ những nơ-ron khác để kích hoạt,
04:15
an ant adds up its stimulation from other ants
99
243285
2885
một chú kiến tích lũy kích thích
từ những con kiến khác
từ những con kiến khác
04:18
to decide whether to forage.
100
246170
2023
để quyết định có đi kiếm ăn không.
04:20
And what we're looking for is whether there might be
101
248193
1637
Chúng tôi muốn tìm ra liệu có
04:21
small differences among colonies
102
249830
1992
sự khác biệt nhỏ nào
trong các cộng đồng
trong các cộng đồng
04:23
in how many interactions each ant needs
103
251822
3314
về lượng tương tác
mỗi con kiến cần
mỗi con kiến cần
04:27
before it's willing to go out and forage,
104
255136
1926
để sẵn sàng ra ngoài kiếm ăn,
04:29
because a colony like that would forage less.
105
257062
3767
khi cộng đồng ấy ít đi kiếm ăn.
04:32
And this raises an analogous question about brains.
106
260829
3139
Điều này làm nảy ra
một câu hỏi tương tự về não bộ.
một câu hỏi tương tự về não bộ.
04:35
We talk about the brain,
107
263968
1412
Ta nói đến não nói chung,
04:37
but of course every brain is slightly different,
108
265380
2890
nhưng đương nhiên,
mỗi bộ não lại khác nhau,
mỗi bộ não lại khác nhau,
04:40
and maybe there are some individuals
109
268270
1379
có lẽ một vài cá nhân
04:41
or some conditions
110
269649
1319
hay hoàn cảnh
04:42
in which the electrical properties of neurons are such
111
270968
3222
trong đó những đặc tính điện của nơ-ron
04:46
that they require more stimulus to fire,
112
274190
3870
đòi hỏi cần nhiều kích thích hơn
để được kích hoạt,
để được kích hoạt,
04:50
and that would lead to differences in brain function.
113
278060
3726
khiến có sự khác biệt
trong chức năng não.
trong chức năng não.
04:53
So in order to ask evolutionary questions,
114
281786
2334
Để hỏi câu hỏi về sự tiến hóa,
04:56
we need to know about reproductive success.
115
284120
2679
ta cần biết về
thành công của sinh sản.
thành công của sinh sản.
04:58
This is a map of the study site
116
286799
2325
Đây là bản đồ của
vùng nghiên cứu
vùng nghiên cứu
05:01
where I have been tracking this population
117
289124
2553
mà tôi đã lần theo
05:03
of harvester ant colonies for 28 years,
118
291677
3293
các cộng đồng kiến thợ
suốt 28 năm,
suốt 28 năm,
05:06
which is about as long as a colony lives.
119
294970
2262
bằng tuổi thọ của một cộng đồng kiến.
05:09
Each symbol is a colony,
120
297232
2099
Mỗi chấm là một cộng đồng kiến
05:11
and the size of the symbol is
how many offspring it had,
how many offspring it had,
121
299331
3266
và kích cỡ chấm biểu diễn
các thế hệ con cháu chúng có,
các thế hệ con cháu chúng có,
05:14
because we were able to use genetic variation
122
302597
1913
bởi chúng tôi có thể dùng
biến thể gen
biến thể gen
05:16
to match up parent and offspring colonies,
123
304510
2711
để tìm cộng đồng bố mẹ tương ứng
với cộng đồng con cái,
với cộng đồng con cái,
05:19
that is, to figure out which colonies
124
307221
3297
tức tìm được cộng đồng nào
05:22
were founded by a daughter queen
125
310518
1925
là con cái của con kiến chúa,
05:24
produced by which parent colony.
126
312443
2068
được sinh ra từ cộng đồng cha mẹ nào.
05:26
And this was amazing for me, after all these years,
127
314511
2002
Tôi quá ư xúc động
khi sau bao năm,
khi sau bao năm,
05:28
to find out, for example, that colony 154,
128
316513
3128
đã tìm ra, ví dụ, ở cộng đồng 154,
05:31
whom I've known well for many years,
129
319641
2176
tôi đã quan sát nó hàng năm,
05:33
is a great-grandmother.
130
321817
1819
có một bà kiến đã lên chức bà cố.
05:35
Here's her daughter colony,
131
323636
1740
Đây là gia đình con gái của bà,
05:37
here's her granddaughter colony,
132
325376
2684
đây là gia đình cháu bà kiến ấy,
05:40
and these are her great-granddaughter colonies.
133
328060
2392
và đây là gia đình của cô chắt gái.
05:42
And by doing this, I was able to learn
134
330452
2025
Khi thực hiện điều này, tôi nhận ra
05:44
that offspring colonies resemble parent colonies
135
332477
3283
những cộng đồng con cái
cũng giống cộng đồng cha mẹ
cũng giống cộng đồng cha mẹ
05:47
in their decisions about which days are so hot
136
335760
2217
trong cách chọn lựa
ngày nào nóng quá,
ngày nào nóng quá,
05:49
that they don't forage,
137
337977
1778
sẽ không ra ngoài kiếm ăn,
05:51
and the offspring of parent colonies
138
339755
1464
và nhà của lũ kiến con cháu
05:53
live so far from each other that the ants never meet,
139
341219
2906
xa nhà cha mẹ tới mức
chúng hiếm khi gặp nhau
chúng hiếm khi gặp nhau
05:56
so the ants of the offspring colony
140
344125
2289
nên lũ kiến con cháu này
05:58
can't be learning this from the parent colony.
141
346414
2244
không thể học theo cha mẹ được.
06:00
And so our next step is to look
142
348658
1381
Vậy bước tiếp theo là xét xem
06:02
for the genetic variation
underlying this resemblance.
underlying this resemblance.
143
350039
5276
những biến thể gene
có quy định sự giống nhau này không
có quy định sự giống nhau này không
06:07
So then I was able to ask, okay, who's doing better?
144
355315
4125
Rồi tôi đặt câu hỏi
ai làm giỏi hơn?
ai làm giỏi hơn?
06:11
Over the time of the study,
145
359440
1460
Trong thời gian nghiên cứu,
06:12
and especially in the past 10 years,
146
360900
1465
đặc biệt 10 năm qua,
06:14
there's been a very severe and deepening drought
147
362365
3308
đã có một trận hạn hán nghiêm trọng
06:17
in the Southwestern U.S.,
148
365673
2127
ở Tây Nam Hoa Kỳ,
06:19
and it turns out that the
colonies that conserve water,
colonies that conserve water,
149
367800
3053
thành ra, các cộng đồng giữ nước,
06:22
that stay in when it's really hot outside,
150
370853
4429
ở trong tổ khi trời nắng nóng,
06:27
and thus sacrifice getting as much food as possible,
151
375282
2632
cố hy sinh kiếm càng nhiều
thức ăn càng tốt,
thức ăn càng tốt,
06:29
are the ones more likely to have offspring colonies.
152
377914
2945
là những cộng đồng
đông con cháu hơn.
đông con cháu hơn.
06:32
So all this time, I thought that colony 154
153
380859
2269
Suốt thời gian này, tôi nghĩ
cộng đồng số 154
cộng đồng số 154
06:35
was a loser, because on really dry days,
154
383128
2670
yếu kém hơn rồi,
vì vào những ngày khô hạn,
vì vào những ngày khô hạn,
06:37
there'd be just this trickle of foraging,
155
385798
1868
chỉ một hàng kiến chậm rãi đi kiếm mồi,
06:39
while the other colonies were out
156
387666
1591
trong khi những cộng đồng khác
06:41
foraging, getting lots of food,
157
389257
2117
hăng hái đi ra,
kiếm được vô khối thức ăn,
kiếm được vô khối thức ăn,
06:43
but in fact, colony 154 is a huge success.
158
391374
3020
nhưng thực ra, cộng đồng 154
lại thành công hơn cả.
lại thành công hơn cả.
06:46
She's a matriarch.
159
394394
1332
Đó là một nữ chúa.
06:47
She's one of the rare great-grandmothers on the site.
160
395726
3052
Đó là một bà cố kiến hiếm hoi còn sống.
06:50
To my knowledge, this is the first time
161
398778
2785
Theo tôi hiểu, đây là lần đầu
06:53
that we've been able to track
162
401563
1639
chúng ta có thể lần theo
06:55
the ongoing evolution of collective behavior
163
403202
3001
sự tiến hóa đang diễn ra
hành vi thu lượng
hành vi thu lượng
06:58
in a natural population of animals
164
406203
2117
trong một cộng đồng động vật
07:00
and find out what's actually working best.
165
408320
4657
và tìm ra cơ chế vận hành
tốt nhất trong đó.
tốt nhất trong đó.
07:04
Now, the Internet uses an algorithm
166
412977
2421
Giờ đây, Internet dùng các thuật toán
07:07
to regulate the flow of data
167
415398
2853
để điều hành dòng chảy dữ liệu,
07:10
that's very similar to the one
168
418251
2227
cũng giống như cách
07:12
that the harvester ants are using to regulate
169
420478
2376
những con kiến thợ dùng
để điều phối
để điều phối
07:14
the flow of foragers.
170
422854
1541
dòng kiến đi kiếm mồi.
07:16
And guess what we call this analogy?
171
424395
3366
Sự tương đồng này gọi là gì?
07:19
The anternet is coming.
172
427761
1518
Sẽ có anternet (mạng kiến).
07:21
(Applause)
173
429279
1721
(Vỗ tay)
07:23
So data doesn't leave the source computer
174
431000
3454
Vậy dữ liệu không rời máy nguồn
07:26
unless it gets a signal that there's enough bandwidth
175
434454
2861
nếu không nhận được tín hiệu
là có đủ dải thông (bandwidth)
là có đủ dải thông (bandwidth)
07:29
for it to travel on.
176
437315
2729
để truyền đi.
07:32
In the early days of the Internet,
177
440044
1441
Vào thời kỳ đầu của Internet,
07:33
when operating costs were really high
178
441485
2274
khi phí vận hành còn đắt đỏ
07:35
and it was really important not to lose any data,
179
443759
3227
nhất thiết phải đảm bảo
không mất đi dữ liệu nào,
không mất đi dữ liệu nào,
07:38
then the system was set up for interactions
180
446986
2157
thì hệ thống được thiết lập
để các tương tác
để các tương tác
07:41
to activate the flow of data.
181
449143
3062
sẽ kích hoạt dòng dữ liệu.
07:44
It's interesting that the ants are using an algorithm
182
452205
2385
Thật thú vị khi
lũ kiến dùng thuật toán
lũ kiến dùng thuật toán
07:46
that's so similar to the one that we recently invented,
183
454590
3896
cũng giống như thuật toán
ta mới nghĩ ra đây,
ta mới nghĩ ra đây,
07:50
but this is only one of a handful of ant algorithms
184
458486
2953
nhưng ta chỉ biết chun chút
về thuật toán
về thuật toán
07:53
that we know about,
185
461439
1419
của loài kiến,
07:54
and ants have had 130 million years
186
462858
3193
và chúng đã có 130 triệu năm
07:58
to evolve a lot of good ones,
187
466051
2026
để tiến hóa thành
những con siêu việt nhất.
những con siêu việt nhất.
08:00
and I think it's very likely
188
468077
1506
Tôi nghĩ, có lẽ
08:01
that some of the other 12,000 species
189
469583
2557
một vài loài trong số
12.000 loài kiến
12.000 loài kiến
08:04
are going to have interesting algorithms
190
472140
2697
đều có những thuật toán thú vị
08:06
for data networks
191
474837
1024
cho mạng dữ liệu
08:07
that we haven't even thought of yet.
192
475861
2697
mà chính ta không ngờ tới.
08:10
So what happens when operating costs are low?
193
478558
3085
Vậy khi phí vận hành thấp thì sao?
08:13
Operating costs are low in the tropics,
194
481643
1787
Phí vận hành thấp
ở các vùng nhiệt đới,
ở các vùng nhiệt đới,
08:15
because it's very humid, and it's easy for the ants
195
483430
2096
bởi ở đó ẩm và dễ dàng
08:17
to be outside walking around.
196
485526
2824
đi ra ngoài.
08:20
But the ants are so abundant
197
488350
1653
Nhưng kiến cũng nhiều
08:22
and diverse in the tropics
198
490003
1818
và đa dạng ở vùng nhiệt đới
08:23
that there's a lot of competition.
199
491821
2598
nên có nhiều cạnh tranh.
08:26
Whatever resource one species is using,
200
494419
1952
Loài này dùng nguồn tài nguyên nào,
08:28
another species is likely to be using that
201
496371
3172
loài kia cũng muốn dùng nguồn đó
08:31
at the same time.
202
499543
2379
cùng một lúc.
08:33
So in this environment, interactions are used
203
501922
2608
Vậy trong môi trường này,
tương tác lại được dùng
tương tác lại được dùng
08:36
in the opposite way.
204
504530
1945
theo cách ngược lại.
08:38
The system keeps going
205
506475
1395
Hệ thống vận hành
08:39
unless something negative happens,
206
507870
1554
nếu không có gì tiêu cực xảy ra.
08:41
and one species that I study makes circuits
207
509424
2167
Một loài kiến mà tôi nghiên cứu
08:43
in the trees of foraging ants
208
511591
2159
đã vây quanh những cái cây
của con kiến tha mồi
của con kiến tha mồi
08:45
going from the nest to a food source and back,
209
513750
2981
đi từ tổ đến nguồn thức ăn
và ngược lại,
và ngược lại,
08:48
just round and round,
210
516731
1329
cứ vòng quanh như thế,
08:50
unless something negative happens,
211
518060
1442
nếu không có gì tiêu cực xảy ra,
08:51
like an interaction
212
519502
1609
giống như tương tác
08:53
with ants of another species.
213
521111
2739
với các con kiến thuộc loài kiến khác.
08:55
So here's an example of ant security.
214
523850
2937
Đây là ví dụ về an ninh của loài kiến.
08:58
In the middle, there's an ant
215
526787
1858
Ở giữa, có một con kiến
09:00
plugging the nest entrance with its head
216
528645
2463
chui đầu mình vào để
đóng cửa tổ lại
đóng cửa tổ lại
09:03
in response to interactions with another species.
217
531108
2993
khi có tương tác với
một loài kiến khác.
một loài kiến khác.
09:06
Those are the little ones running around
218
534101
1659
Kia là những con kiến nhỏ
chạy vòng quanh
chạy vòng quanh
09:07
with their abdomens up in the air.
219
535760
2751
bụng vểnh lên trời.
09:10
But as soon as the threat is passed,
220
538511
2046
Nhưng ngay khi mối đe dọa qua đi,
09:12
the entrance is open again,
221
540557
2755
đường vào tổ lại mở ra,
09:15
and maybe there are situations
222
543312
1790
có lẽ cũng có tình huống
09:17
in computer security
223
545102
1089
trong an ninh mạng,
09:18
where operating costs are low enough
224
546191
2206
chi phí vận hành xuống thấp
09:20
that we could just block access temporarily
225
548397
3375
đến mức ta có thể tạm thời
chặn truy cập
chặn truy cập
09:23
in response to an immediate threat,
226
551772
2193
khi có một mối đe dọa
khẩn cấp nào đó,
khẩn cấp nào đó,
09:25
and then open it again,
227
553965
2026
rồi sau lại mở cổng,
09:27
instead of trying to build
228
555991
1269
thay vì cố xây
09:29
a permanent firewall or fortress.
229
557260
3980
một pháo đài hay tường lửa vĩnh viễn.
09:33
So another environmental challenge
230
561240
1940
Một thách thức môi trường khác
09:35
that all systems have to deal with
231
563180
1695
tất cả các hệ thống phải đối mặt
09:36
is resources, finding and collecting them.
232
564875
5452
là tài nguyên,
tìm và thâu lượm chúng.
tìm và thâu lượm chúng.
09:42
And to do this, ants solve the problem
233
570327
1673
Loài kiến đã tìm giải pháp cho
09:44
of collective search,
234
572000
1258
vấn đề tìm kiếm tổng hợp,
09:45
and this is a problem that's of great interest
235
573258
1576
là vấn đề hiện được quan tâm
09:46
right now in robotics,
236
574834
1484
trong ngành rô-bốt học,
09:48
because we've understood that,
237
576318
1732
bởi ta biết rằng
09:50
rather than sending a single,
238
578050
1614
thay vì gửi
09:51
sophisticated, expensive robot out
239
579664
3495
một robot đơn lẻ, phức tạp, đắt tiền
09:55
to explore another planet
240
583159
1417
đi khám phá một hành tinh khác,
09:56
or to search a burning building,
241
584576
2567
hoặc đi tìm kiếm trong
một tòa nhà hỏa hoạn,
một tòa nhà hỏa hoạn,
09:59
that instead, it may be more effective
242
587143
2600
có lẽ sẽ hiệu quả hơn
10:01
to get a group of cheaper robots
243
589743
4377
nếu sai một nhóm robot rẻ tiền hơn
10:06
exchanging only minimal information,
244
594120
2545
trao đổi chỉ những
thông tin tiểu tiết
thông tin tiểu tiết
10:08
and that's the way that ants do it.
245
596665
2799
đó là cách của loài kiến.
10:11
So the invasive Argentine ant
246
599464
1765
Loài kiến Ác-hen-ti-na
10:13
makes expandable search networks.
247
601229
2330
xây mạng lưới tìn kiếm mở rộng.
10:15
They're good at dealing with the main problem
248
603559
2273
Chúng rất giỏi xử lí
các vấn đề chính yếu
các vấn đề chính yếu
10:17
of collective search,
249
605832
1331
trong tìm kiếm tổng hợp,
10:19
which is the trade-off between
250
607163
2566
là cán cân giữa
10:21
searching very thoroughly
251
609729
1336
một mặt tìm kiếm kĩ càng
10:23
and covering a lot of ground.
252
611065
1997
một mặt bao quát được
một diện tích rộng.
một diện tích rộng.
10:25
And what they do is,
253
613062
895
Cách chúng làm là
10:25
when there are many ants in a small space,
254
613957
2387
khi có nhiều con
trong không gian hẹp,
trong không gian hẹp,
10:28
then each one can search very thoroughly
255
616344
2213
mỗi con tìm kiếm kĩ càng
10:30
because there will be another ant nearby
256
618557
1624
bởi đã có các con khác ngay bên
10:32
searching over there,
257
620181
1357
đang tìm kiếm,
10:33
but when there are a few ants
258
621538
1647
nhưng khi chỉ có ít con
10:35
in a large space,
259
623185
2055
trên diện rộng,
10:37
then they need to stretch out their paths
260
625240
2414
chúng cần giãn ra
10:39
to cover more ground.
261
627654
1803
để bao được rộng hơn.
10:41
I think they use interactions to assess density,
262
629457
2954
Tôi nghĩ chúng dùng tương tác
để đánh giá mật độ,
để đánh giá mật độ,
10:44
so when they're really crowded,
263
632411
1229
khi đông đúc,
10:45
they meet more often,
264
633640
1102
chúng hay gặp nhau
10:46
and they search more thoroughly.
265
634742
2465
và tìm kĩ hơn.
10:49
Different ant species must use different algorithms,
266
637207
3400
Những loài kiên skhacs nhau
dùng những thuật toán khác nhau
dùng những thuật toán khác nhau
10:52
because they've evolved to deal with
267
640607
2522
bởi chúng đã tiến hóa
để ứng phó với
để ứng phó với
10:55
different resources,
268
643129
1671
những tài nguyên khác nhau,
10:56
and it could be really useful to know about this,
269
644800
2559
và có lẽ rất hữu ích
khi biết điều này.
khi biết điều này.
10:59
and so we recently asked ants
270
647359
1642
Gần đây chúng tôi
11:01
to solve the collective search problem
271
649001
2450
bắt lũ kiến giải một bài toán
tìm kiếm tổng hợp
tìm kiếm tổng hợp
11:03
in the extreme environment
272
651451
1368
trong môi trường khắc nghiệt
11:04
of microgravity
273
652819
1558
không trọng lực
11:06
in the International Space Station.
274
654377
1976
ở Trung Tâm Không Gian Quốc Tế.
11:08
When I first saw this picture, I thought,
275
656353
1545
Khi mới xem hình này, tôi nghĩ:
11:09
Oh no, they've mounted the habitat vertically,
276
657898
2857
Ôi không, chúng xây nhà
dựng đứng lên rồi
dựng đứng lên rồi
11:12
but then I realized that, of course, it doesn't matter.
277
660755
2618
nhưng rồi tồi nhận ra,
đương nhiên, cũng chả sao.
đương nhiên, cũng chả sao.
11:15
So the idea here is that the ants
278
663373
2637
Vấn đề ở đây là lũ kiến
11:18
are working so hard to hang on
279
666010
1970
đã nỗ lực hết sức để trụ lại
11:19
to the wall or the floor or whatever you call it
280
667980
3057
trên tường hay trên sàn
hay bất cứ nơi nào
hay bất cứ nơi nào
11:23
that they're less likely to interact,
281
671037
3009
chúng ít được tương tác.
11:26
and so the relationship between
282
674046
1244
Mối quan hệ giữa
11:27
how crowded they are and how often they meet
283
675290
2120
mật độ đông đúc
và tần số gặp nhau
và tần số gặp nhau
11:29
would be messed up.
284
677410
1725
đã bị nhiễu.
11:31
We're still analyzing the data.
285
679135
1395
Vẫn đang phân tích dữ liệu,
11:32
I don't have the results yet.
286
680530
1964
tôi chưa biết kết quả.
11:34
But it would be interesting to know
287
682494
1694
Sẽ rất thú vị khi biết
11:36
how other species solve this problem
288
684188
2459
các loài khác xử trí ra sao
trước vấn đề này
trước vấn đề này
11:38
in different environments on Earth,
289
686647
2564
trong những môi trường
khác nhau trên trái đất,
khác nhau trên trái đất,
11:41
and so we're setting up a program
290
689211
1266
nên chúng tôi đã lập
11:42
to encourage kids around the world
291
690477
2160
chương trình khuyến khích trẻ em
quanh thế giới
quanh thế giới
11:44
to try this experiment with different species.
292
692637
2536
thí nghiệm với những loài khác nhau.
11:47
It's very simple.
293
695173
1767
Rất đơn giản.
11:48
It can be done with cheap materials.
294
696940
2090
Có thể thực hiện
với nguyên liệu rẻ tiền.
với nguyên liệu rẻ tiền.
11:51
And that way, we could make a global map
295
699030
2833
Qua đó, chúng tôi dựng
bản đồ toàn cầu
bản đồ toàn cầu
11:53
of ant collective search algorithms.
296
701863
3347
về thuật toán của loài kiến
trong tìm kiếm tổng hợp.
trong tìm kiếm tổng hợp.
11:57
And I think it's pretty likely that the invasive species,
297
705210
2483
Tôi nghĩ, có lẽ,
những loài kiến xâm lấn
những loài kiến xâm lấn
11:59
the ones that come into our buildings,
298
707693
2149
những loài làm tổ
trong các tòa nhà
trong các tòa nhà
12:01
are going to be really good at this,
299
709842
1742
khá giỏi chuyện này
12:03
because they're in your kitchen
300
711584
1848
bởi chúng ở ngay trong
bếp nhà bạn
bếp nhà bạn
12:05
because they're really good
at finding food and water.
at finding food and water.
301
713432
3907
bởi chúng rất giỏi
tìm nước và thức ăn.
tìm nước và thức ăn.
12:09
So the most familiar resource for ants
302
717339
3265
Nguồn tài nguyên
quen thuộc nhất của lũ kiến
quen thuộc nhất của lũ kiến
12:12
is a picnic,
303
720604
1315
là picnic,
12:13
and this is a clustered resource.
304
721919
2145
đây là một cụm tài nguyên.
12:16
When there's one piece of fruit,
305
724064
999
Có một miếng trái cây,
12:17
there's likely to be another piece of fruit nearby,
306
725063
2515
tức gần đấy cũng có thêm miếng nữa,
12:19
and the ants that specialize on clustered resources
307
727578
3432
và các con kiến chuyên lần mò
những cụm tài nguyên
những cụm tài nguyên
12:23
use interactions for recruitment.
308
731010
1942
sẽ tương tác để gọi các tân binh.
12:24
So when one ant meets another,
309
732952
1277
Khi con kiến này gặp con kia,
12:26
or when it meets a chemical deposited
310
734229
1625
hay khi gặp chất dịch
12:27
on the ground by another,
311
735854
1736
con kiến khác để lại trên đất,
12:29
then it changes direction to follow
312
737590
1833
nó sẽ đổi hướng để đi theo
12:31
in the direction of the interaction,
313
739423
1573
hướng phát ra tương tác,
12:32
and that's how you get the trail of ants
314
740996
1977
đó cũng là cách loài kiến tìm đến
12:34
sharing your picnic.
315
742973
1413
ăn picnic cùng bạn.
12:36
Now this is a place where I think we might be able
316
744386
1695
Tôi cho rằng, ta cũng có thể
12:38
to learn something from ants about cancer.
317
746081
3741
qua loài kiến,
hiểu thêm về bệnh ung thư.
hiểu thêm về bệnh ung thư.
12:41
I mean, first, it's obvious that we could do a lot
318
749822
1981
Trước tiên, rõ ràng,
có thể làm nhiều điều
có thể làm nhiều điều
12:43
to prevent cancer
319
751803
1610
để ngăn ngừa ung thư
12:45
by not allowing people to spread around
320
753413
2577
bằng cách không cho phép
người ta truyền ra
người ta truyền ra
12:47
or sell the toxins that promote
321
755990
1944
hay bán những chất độc
12:49
the evolution of cancer in our bodies,
322
757934
2780
kích thích tế bào ung thư
phát triển trong cơ thể
phát triển trong cơ thể
12:52
but I don't think the ants can help us much with this
323
760714
2346
nhưng loài kiến
chả giúp được chuyện này
chả giúp được chuyện này
12:55
because ants never poison their own colonies.
324
763060
3358
bởi chúng không đầu độc
chính cộng đồng mình.
chính cộng đồng mình.
12:58
But we might be able to learn something from ants
325
766418
1332
Nhưng ta cũng học được từ loài kiến
12:59
about treating cancer.
326
767750
1763
về cách chữa bệnh ung thư.
13:01
There are many different kinds of cancer.
327
769513
2225
Có rất nhiều loại ung thư.
13:03
Each one originates in a particular part of the body,
328
771738
2978
Mỗi loại bắt nguồn
từ một bộ phân trong cơ thể,
từ một bộ phân trong cơ thể,
13:06
and then some kinds of cancer will spread
329
774716
2966
khi ung thư lan ra
13:09
or metastasize to particular other tissues
330
777682
2830
di căn vào các mô
13:12
where they must be getting
resources that they need.
resources that they need.
331
780512
2880
chúng bắt đầu ăn các bộ phận.
13:15
So if you think from the perspective
332
783392
1808
Nếu nhìn theo góc nhìn
13:17
of early metastatic cancer cells
333
785200
1950
của tế bào ung thư
di căn giai đoạn đầu,
di căn giai đoạn đầu,
13:19
as they're out searching around
334
787150
1623
khi chúng bắt đầu nhìn quanh
13:20
for the resources that they need,
335
788773
2317
tìm những tài nguyên chúng cần,
13:23
if those resources are clustered,
336
791090
1983
nếu các tài nguyên ấy là một cụm
13:25
they're likely to use interactions for recruitment,
337
793073
3013
chúng sẽ phát tín hiệu
để gọi tân binh
để gọi tân binh
13:28
and if we can figure out how
cancer cells are recruiting,
cancer cells are recruiting,
338
796086
3093
và nếu ta tìm ra được cách
chúng thu hút tân binh
chúng thu hút tân binh
13:31
then maybe we could set traps
339
799179
2347
thì chắc sẽ có thể đặt bẫy
13:33
to catch them before they become established.
340
801526
4049
để tóm gọm chúng
trước khi chúng hoành hành.
trước khi chúng hoành hành.
13:37
So ants are using interactions in different ways
341
805575
3235
Loài kiến dùng tương tác
trong những cách khác nhau
trong những cách khác nhau
13:40
in a huge variety of environments,
342
808810
2602
trong những môi trường khác nhau
13:43
and we could learn from this
343
811412
1821
và từ đó,
ta có thể rút ra bài học
ta có thể rút ra bài học
13:45
about other systems that operate
344
813233
1777
về các hệ thống vận hành
13:47
without central control.
345
815010
2337
mà không cần điều khiển trung ương.
13:49
Using only simple interactions,
346
817347
1979
Chỉ dùng sự tương tác,
13:51
ant colonies have been performing
347
819326
1795
các cộng đồng kiến đã
13:53
amazing feats for more than 130 million years.
348
821121
3633
vận hành tài tình suốt
hơn 130 triệu năm qua.
hơn 130 triệu năm qua.
13:56
We have a lot to learn from them.
349
824754
2140
Chúng ta có thể học hỏi
nhiều điều từ chúng.
nhiều điều từ chúng.
13:58
Thank you.
350
826894
2738
Xin cảm ơn.
14:01
(Applause)
351
829632
2733
(Vỗ tay)
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