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·佩羅尼: 小狗狗!現在我吸引到你的注意了——複合性理論

Filmed:
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動物行為並不復雜,但卻是複合的。尼古拉斯·佩羅尼研究動物個體如何——不論是蘇格蘭梗犬、蝙蝠,還是貓鼬——它們遵循簡單的規則,而共同產生出更大的行為模式。以及這種由簡單性導致的複合性如何幫助它們在新情況出現時能夠適應。
- 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科學,
0
3393
1228
科學,
00:16
science科學 has allowed允許 us to know so much
1
4621
3337
科學讓我們了解了非常多
00:19
about the far reaches到達 of the universe宇宙,
2
7958
3026
關於浩瀚宇宙的深奧知識。
00:22
which哪一個 is at the same相同 time tremendously異常 important重要
3
10984
3195
與此同時,宇宙是又是極為的重要
00:26
and extremely非常 remote遠程,
4
14179
2066
並且極為的遙遠,
00:28
and yet然而 much, much closer接近,
5
16245
2459
然而同時,
它又比很多我們並不明白的事物
00:30
much more directly related有關 to us,
6
18704
2091
離我們更近,
00:32
there are many許多 things we don't really understand理解.
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20795
2468
跟我們更加直接相關。
00:35
And one of them is the extraordinary非凡
8
23263
2129
我們不明白的事情之一
00:37
social社會 complexity複雜 of the animals動物 around us,
9
25392
3326
就是我們周圍這些動物的社會複合性。
00:40
and today今天 I want to tell you a few少數 stories故事
10
28718
2016
今天我想給你們講幾個
00:42
of animal動物 complexity複雜.
11
30734
2008
關於動物的複合性的故事。
首先,什麼被我們稱為複合性呢?
00:44
But first, what do we call complexity複雜?
12
32742
3350
00:48
What is complex複雜?
13
36092
1487
複合是什麼?
00:49
Well, complex複雜 is not complicated複雜.
14
37579
3427
複合並不是複雜。
00:53
Something complicated複雜 comprises包含 many許多 small parts部分,
15
41006
3448
複雜的事物是由很多小部分所組成的,
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擁有 precise精確 role角色 in the machinery機械.
17
46899
3104
在這個體系中有其自身的確切作用。
01:02
On the opposite對面, a complex複雜 system系統
18
50003
2811
與之相反,這是一個複合的系統
01:04
is made製作 of many許多, many許多 similar類似 parts部分,
19
52814
2641
由很多很多類似的部件所組成,
01:07
and it is their interaction相互作用
20
55455
2008
而且他們之間的相互影響
01:09
that produces產生 a globally全球 coherent相干 behavior行為.
21
57463
3320
才形成了一種宏觀上一致的行為。
01:12
Complex複雜 systems系統 have many許多 interacting互動 parts部分
22
60783
3836
複合系統含有很多相互動的的元素,
01:16
which哪一個 behave表現 according根據 to simple簡單, individual個人 rules規則,
23
64619
3426
它們根據簡單的、 個體的規則行動,
01:20
and this results結果 in emergent應急 properties性能.
24
68045
3349
這就導致了新特徵的出現。
01:23
The behavior行為 of the system系統 as a whole整個
25
71394
1888
系統作為一個整體的行為
01:25
cannot不能 be predicted預料到的
26
73282
1668
是無法僅僅根據
01:26
from the individual個人 rules規則 only.
27
74950
2152
個體規則推測出來的。
01:29
As Aristotle亞里士多德 wrote,
28
77102
1810
正如亞里斯多德寫道:
01:30
the whole整個 is greater更大 than the sum of its parts部分.
29
78912
3060
「整體大於其各部分的總和。」
01:33
But from Aristotle亞里士多德, let's move移動 onto
30
81972
2462
但是讓我們從亞里斯多德轉到
01:36
a more concrete具體 example of complex複雜 systems系統.
31
84434
3690
複合系統的一個更具體的例子吧。
01:40
These are Scottish蘇格蘭的 terriers獵犬.
32
88124
1956
這裡有幾條蘇格蘭梗犬。
01:42
In the beginning開始, the system系統 is disorganized雜亂無章.
33
90080
3751
開始時,該系統是混亂無章的。
01:45
Then comes a perturbation: milk牛奶.
34
93831
3801
現在來點干擾: 牛奶。
01:49
Every一切 individual個人 starts啟動 pushing推動 in one direction方向
35
97632
3850
每個個體開始向同一個方向移動,
01:53
and this is what happens發生.
36
101482
3309
然後就會變成這樣。
01:56
The pinwheel風車 is an emergent應急 property屬性
37
104791
2826
風車式的運動是一個新出現的特徵,
01:59
of the interactions互動 between之間 puppies小狗
38
107617
1903
它源於小狗們之間的相互作用,
02:01
whose誰的 only rule規則 is to try to keep access訪問 to the milk牛奶
39
109520
3910
小狗們唯一的規則是盡量搆得著牛奶,
02:05
and therefore因此 to push in a random隨機 direction方向.
40
113430
3607
因此牠們就向一個隨機的方向移動。
02:09
So it's all about finding發現 the simple簡單 rules規則
41
117037
3975
所以就是要找到,
02:13
from which哪一個 complexity複雜 emerges出現.
42
121012
2758
從簡單規則中展現出的複合性。
02:15
I call this simplifying簡化 complexity複雜,
43
123770
2940
我把這稱之為簡化複合性,
02:18
and it's what we do at the chair椅子 of systems系統 design設計
44
126710
2135
這就是我們在蘇黎世聯邦理工學院系統設計院
02:20
at ETHETH Zurich蘇黎世.
45
128845
1977
所做的事。
02:22
We collect蒐集 data數據 on animal動物 populations人群,
46
130822
3705
我們收集關於動物族群的數據,
02:26
analyze分析 complex複雜 patterns模式, try to explain說明 them.
47
134527
3811
分析複合模式,並且嘗試去解釋它們。
02:30
It requires要求 physicists物理學家 who work with biologists生物學家,
48
138338
2619
這需要物理學家、生物學家、
02:32
with mathematicians數學家 and computer電腦 scientists科學家們,
49
140957
2723
還有數學家和計算機科學家共同合作,
02:35
and it is their interaction相互作用 that produces產生
50
143680
2820
運用跨學科領域的研究能力,
02:38
cross-boundary跨境 competence權限
51
146500
1714
02:40
to solve解決 these problems問題.
52
148214
1578
來解決這些問題。
02:41
So again, the whole整個 is greater更大
53
149792
2272
再一次,這樣一來整體是
02:44
than the sum of the parts部分.
54
152064
1400
比各個部分的總和要大。
02:45
In a way, collaboration合作
55
153464
2150
從某種程度上說
合作是複合系統的另一個例子。
02:47
is another另一個 example of a complex複雜 system系統.
56
155614
3491
02:51
And you may可能 be asking yourself你自己
57
159105
1876
你可能會問自己,
02:52
which哪一個 side I'm on, biology生物學 or physics物理?
58
160981
2817
我是在哪一個學科分支上面呢,
生物學家還是物理學家呢?
02:55
In fact事實, it's a little different不同,
59
163798
2111
事實上,都不是。
02:57
and to explain說明, I need to tell you
60
165909
1589
要解釋這一點,我得告訴你
02:59
a short story故事 about myself.
61
167498
2342
關於我自己的一個小故事。
03:01
When I was a child兒童,
62
169840
1727
當我還是個孩子的時候,
03:03
I loved喜愛 to build建立 stuff東東, to
create創建 complicated複雜 machines.
63
171567
4109
我喜歡打造東西,創建複雜的機器。
03:07
So I set out to study研究 electrical電動 engineering工程
64
175676
2737
所以我決定去學電器工程
03:10
and robotics機器人,
65
178413
1552
和機器人工程。
03:11
and my end-of-studies結束研究 project項目
66
179965
2093
我的畢業設計
03:14
was about building建造 a robot機器人 called ER-ER-1 --
67
182058
2926
是造一個名叫 ER-1 的機器人,
03:16
it looked看著 like this—
68
184984
1930
看起來就像這樣。
03:18
that would collect蒐集 information信息 from its environment環境
69
186914
2371
它可以從其環境中收集信息,
03:21
and proceed繼續 to follow跟隨 a white白色 line on the ground地面.
70
189285
3498
然後沿著地面上的白線前進。
03:24
It was very, very complicated複雜,
71
192783
2379
這個機器人非常非常複雜,
03:27
but it worked工作 beautifully精美 in our test測試 room房間,
72
195162
2984
但它在我們的測試室運作的很好。
03:30
and on demo演示 day, professors教授 had
assembled組裝 to grade年級 the project項目.
73
198146
3453
到了演示的那天,教授們聚集在一起要給我們的項目打分。
03:33
So we took ER-ER-1 to the evaluation評測 room房間.
74
201607
2902
於是我們把 ER-1 帶到評估室。
03:36
It turned轉身 out, the light in that room房間
75
204509
2310
結果,那間房間裡的燈光
03:38
was slightly different不同.
76
206819
1819
稍有不同,
03:40
The robot's機器人 vision視力 system系統 got confused困惑.
77
208638
2331
結果機器人的視覺系統就被弄糊塗了。
03:42
At the first bend彎曲 in the line,
78
210969
1761
在白線第一個轉彎的地方,
03:44
it left its course課程, and crashed墜毀 into a wall.
79
212730
3739
它就偏離了路線,然後撞到了牆上。
03:48
We had spent花費 weeks building建造 it,
80
216469
2087
我們花了好幾個星期來打造它,
03:50
and all it took to destroy破壞 it
81
218556
1673
結果使它毀於一旦的
03:52
was a subtle微妙 change更改 in the color顏色 of the light
82
220229
2656
竟然是房間裡燈光顏色的
03:54
in the room房間.
83
222885
1596
微妙的變化。
03:56
That's when I realized實現 that
84
224481
1515
這使我意識到,
03:57
the more complicated複雜 you make a machine,
85
225996
2327
你把一台機器造得越複雜,
04:00
the more likely容易 that it will fail失敗
86
228323
2039
它就越​​有可能會由於
04:02
due應有 to something absolutely絕對 unexpected意外.
87
230362
2563
某個絕對意想到不的因素而失敗。
04:04
And I decided決定 that, in fact事實,
88
232925
1830
於是我決定,其實,
04:06
I didn't really want to create創建 complicated複雜 stuff東東.
89
234755
3013
我並不想創建複雜的東西。
04:09
I wanted to understand理解 complexity複雜,
90
237768
2942
我想要了解的是複合性,
04:12
the complexity複雜 of the world世界 around us
91
240710
1988
我們周圍的世界的複合性,
04:14
and especially特別 in the animal動物 kingdom王國.
92
242698
2405
尤其在動物王國裡。
04:17
Which哪一個 brings帶來 us to bats蝙蝠.
93
245103
3320
這就得說到蝙蝠。
04:20
Bechstein's貝希斯坦的 bats蝙蝠 are a common共同
species種類 of European歐洲的 bats蝙蝠.
94
248423
3051
彼氏鼠耳蝠是一種常見的歐洲蝙蝠。
04:23
They are very social社會 animals動物.
95
251474
1413
他們是非常具有社會性的動物。
04:24
Mostly大多 they roost, or sleep睡覺, together一起.
96
252887
3291
通常他們棲息或睡在一起,
04:28
And they live生活 in maternity母道 colonies群落,
97
256178
1679
而且他們生活在母系的群落裡。
04:29
which哪一個 means手段 that every一切 spring彈簧,
98
257857
1540
這就意味著每年春天,
04:31
the females女性 meet遇到 after the winter冬季 hibernation蟄伏,
99
259397
3258
雌蝙蝠在冬眠後聚在一起,
04:34
and they stay together一起 for about six months個月
100
262655
2089
然後一起生活大約六個月
04:36
to rear their young年輕,
101
264744
2486
來養育後代。
04:39
and they all carry攜帶 a very small chip芯片,
102
267230
2805
他們身上都攜帶了很小的芯片,
04:42
which哪一個 means手段 that every一切 time one of them
103
270035
1871
這樣每次牠們其中之一
04:43
enters進入 one of these specially特別 equipped裝備 bat蝙蝠 boxes盒子,
104
271906
3057
進入一個這種具有特殊裝備的蝙蝠盒,
04:46
we know where she is,
105
274963
1643
我們就知道她在哪裡
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
我們知道她和誰在一起。
04:52
So I study研究 roosting棲息 associations協會 in bats蝙蝠,
108
280338
3694
所以我研究的是蝙蝠的棲息聯繫,
04:56
and this is what it looks容貌 like.
109
284032
2445
看起來就像這樣:
04:58
During the day, the bats蝙蝠 roost
110
286477
2442
白天的時候,蝙蝠
05:00
in a number of sub-groups子組 in different不同 boxes盒子.
111
288919
2304
分成很多小組棲息在不同的蝙蝠盒裡。
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之間 two boxes盒子,
113
293152
2220
整個群落分在兩個盒子裡,
05:07
but on another另一個 day,
114
295372
1300
但是另一天,
05:08
it could be together一起 in a single box,
115
296672
2241
牠們可能一起聚在一個盒子裡,
05:10
or split分裂 between之間 three or more boxes盒子,
116
298913
2316
或者分到三個或或更多個盒子裡,
05:13
and that all seems似乎 rather erratic不穩定的, really.
117
301229
2927
這一切看起來確實相當混亂。
05:16
It's called fission-fusion裂變聚變 dynamics動力學,
118
304156
3203
這被稱為裂變融合動態,
05:19
the property屬性 for an animal動物 group
119
307359
1713
指一群動物
05:21
of regularly經常 splitting分裂 and merging合併
120
309072
2178
定期拆分和合併
05:23
into different不同 subgroups.
121
311250
1661
到不同的子組裡的特性。
05:24
So what we do is take all these data數據
122
312911
2562
所以我們做的是收集來自不同日子的
05:27
from all these different不同 days
123
315473
1662
所有這些數據,
05:29
and pool them together一起
124
317135
1504
並把它們集中在一起
05:30
to extract提取 a long-term長期 association協會 pattern模式
125
318639
2617
來提取一個長期的關聯模式。
05:33
by applying應用 techniques技術 with network網絡 analysis分析
126
321256
2505
通過應用技術與網絡分析,
05:35
to get a complete完成 picture圖片
127
323761
1621
我們可以獲得一份
05:37
of the social社會 structure結構體 of the colony殖民地.
128
325382
2537
關於整個群落社會結構的完整圖片。
05:39
Okay? So that's what this picture圖片 looks容貌 like.
129
327919
4265
對吧?這張圖片看起來是這樣子。
05:44
In this network網絡, all the circles
130
332184
2394
在這個網絡中,所有的圈
05:46
are nodes節點, individual個人 bats蝙蝠,
131
334578
2777
都是每一個節點,是一個蝙蝠個體,
05:49
and the lines between之間 them
132
337355
1583
而它們之間的連線
05:50
are social社會 bonds債券, associations協會 between之間 individuals個人.
133
338938
3664
是社會紐帶,是個體之間的關聯。
05:54
It turns out this is a very interesting有趣 picture圖片.
134
342602
2678
事實證明這是張非常有趣的圖片。
05:57
This bat蝙蝠 colony殖民地 is organized有組織的
135
345280
1982
整個蝙蝠群
05:59
in two different不同 communities社區
136
347262
1868
被分成兩個不同的社區,
06:01
which哪一個 cannot不能 be predicted預料到的
137
349130
1839
這是從日常的裂變未來動態中預測來的。
06:02
from the daily日常 fission-fusion裂變聚變 dynamics動力學.
138
350969
2249
06:05
We call them cryptic神秘 social社會 units單位.
139
353218
3550
我們把它稱為隱性社會單位。
06:08
Even more interesting有趣, in fact事實:
140
356768
1616
更有趣的是,
06:10
Every一切 year, around October十月,
141
358384
2364
每年 10 月前後,
06:12
the colony殖民地 splits拆分 up,
142
360748
1561
種群分散開了,
06:14
and all bats蝙蝠 hibernate過冬 separately分別,
143
362309
2698
所有蝙蝠都分開冬眠。
06:17
but year after year,
144
365007
1461
但是年復一年,
06:18
when the bats蝙蝠 come together一起 again in the spring彈簧,
145
366468
3073
當蝙蝠在春天再一次聚在一起的時候,
06:21
the communities社區 stay the same相同.
146
369541
2590
兩個群體保持不變。
06:24
So these bats蝙蝠 remember記得 their friends朋友
147
372131
2720
所以這些蝙蝠可以記住他們的朋友
06:26
for a really long time.
148
374851
1830
並且記住很長時間。
06:28
With a brain the size尺寸 of a peanut花生,
149
376681
2474
雖然,蝙蝠的大腦只有花生粒大小,
06:31
they maintain保持 individualized個性化,
150
379155
2125
他們卻保持個性化、
06:33
long-term長期 social社會 bonds債券,
151
381280
2142
長期的社會紐帶,
06:35
We didn't know that was possible可能.
152
383422
1724
在此之前,我們認為這是不可能的。
06:37
We knew知道 that primates靈長類動物
153
385146
1759
我們知道靈長類動物,
06:38
and elephants大象 and dolphins海豚 could do that,
154
386905
2568
還有大象和海豚能做到這一點,
06:41
but compared相比 to bats蝙蝠, they have huge巨大 brains大腦.
155
389473
2628
但與蝙蝠相比,牠們的大腦大多了。
06:44
So how could it be
156
392101
2399
所以,蝙蝠的大腦怎麼可能
06:46
that the bats蝙蝠 maintain保持 this complex複雜,
157
394500
1951
會讓蝙蝠保持這個複合的、
06:48
stable穩定 social社會 structure結構體
158
396451
1688
穩定的社會結構,
06:50
with such這樣 limited有限 cognitive認知 abilities能力?
159
398139
3532
而又在如此有限的認知能力的情況下呢?
06:53
And this is where complexity複雜 brings帶來 an answer回答.
160
401671
2889
在這裡複合性就給予了一個解答。
06:56
To understand理解 this system系統,
161
404560
2141
要了解這個系統,
06:58
we built內置 a computer電腦 model模型 of roosting棲息,
162
406701
2797
我們建立了一個棲息的計算機模型。
07:01
based基於 on simple簡單, individual個人 rules規則,
163
409498
2018
基於簡單的、 個體的規則,
07:03
and simulated模擬 thousands數千 and thousands數千 of days
164
411516
2435
然後虛擬的蝙蝠群裡模擬
07:05
in the virtual虛擬 bat蝙蝠 colony殖民地.
165
413951
2019
成千上萬的日子。
07:07
It's a mathematical數學的 model模型,
166
415970
2124
這是一個數學模型,
07:10
but it's not complicated複雜.
167
418094
1954
但它並不複雜。
07:12
What the model模型 told us is that, in a nutshell簡而言之,
168
420048
3098
簡而言之,該模型告訴我們的是,
07:15
each bat蝙蝠 knows知道 a few少數 other colony殖民地 members會員
169
423146
3186
每個蝙蝠認識種群少數的其他幾個成員,
07:18
as her friends朋友, and is just slightly more likely容易
170
426332
2488
把牠們當作朋友,而且只是稍微更有可能
07:20
to roost in a box with them.
171
428820
2510
在與牠們棲息在同一個盒子裡。
07:23
Simple簡單, individual個人 rules規則.
172
431330
2444
簡單的、個體的規則。
07:25
This is all it takes to explain說明
173
433774
1712
這些就足以解釋
07:27
the social社會 complexity複雜 of these bats蝙蝠.
174
435486
2389
這些蝙蝠的社會複合性。
07:29
But it gets得到 better.
175
437875
1718
還有更有趣的呢。
07:31
Between之間 2010 and 2011,
176
439593
2848
2010 年和 2011 年之間,
07:34
the colony殖民地 lost丟失 more than two thirds三分之二 of its members會員,
177
442441
3453
種群失​​去了三分之二的成員,
07:37
probably大概 due應有 to the very cold winter冬季.
178
445894
2986
可能因為那年寒冷的冬天。
07:40
The next下一個 spring彈簧, it didn't form形成 two communities社區
179
448880
3144
第二年春天,沒有像每年那樣
07:44
like every一切 year,
180
452024
1271
形成兩個社群,
07:45
which哪一個 may可能 have led the whole整個 colony殖民地 to die
181
453295
2203
那樣就可能會導致整個種群的死亡,
07:47
because it had become成為 too small.
182
455498
2095
因為它變得太小了。
07:49
Instead代替, it formed形成 a single, cohesive凝聚力 social社會 unit單元,
183
457593
5373
取而代之的是,它形成了一個單一、 緊密的社會單位,
07:54
which哪一個 allowed允許 the colony殖民地 to survive生存 that season季節
184
462966
2732
這就使種群在那一季度中倖存了下來,
07:57
and thrive興旺 again in the next下一個 two years年份.
185
465698
3104
並在隨後的兩年裡再次蓬勃發展。
08:00
What we know is that the bats蝙蝠
186
468802
1778
我們知道那些蝙蝠
08:02
are not aware知道的 that their colony殖民地 is doing this.
187
470580
2907
並不知道牠們的種群在這樣做。
08:05
All they do is follow跟隨 simple簡單 association協會 rules規則,
188
473487
3546
牠們所做的只是遵循簡單的關聯規則,
08:09
and from this simplicity簡單
189
477033
1349
而從這簡單性中,
08:10
emerges出現 social社會 complexity複雜
190
478382
2441
體現出了社會複合性
08:12
which哪一個 allows允許 the colony殖民地 to be resilient彈性
191
480823
2840
而這使得種群重新振作,
08:15
against反對 dramatic戲劇性 changes變化
in the population人口 structure結構體.
192
483663
2981
同時,抵禦群體結構的巨大變化。
08:18
And I find this incredible難以置信.
193
486644
2694
我覺得這令人難以置信。
08:21
Now I want to tell you another另一個 story故事,
194
489338
2084
現在我想告訴你另一個故事,
08:23
but for this we have to travel旅行 from Europe歐洲
195
491422
1555
但我們必須從歐洲
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貓鼬 live生活.
197
496025
2027
貓鼬就住在那裡。
08:30
I'm sure you know meerkats貓鼬.
198
498052
1500
我確信你們知道貓鼬。
08:31
They're fascinating迷人 creatures生物.
199
499552
2106
牠們是很有趣的生物。
08:33
They live生活 in groups with a
very strict嚴格 social社會 hierarchy等級制度.
200
501658
2989
牠們生活在具有非常嚴格的社會等級制度的群體裡。
08:36
There is one dominant優勢 pair,
201
504647
1459
群體裡有一對地位最高,
08:38
and many許多 subordinates下屬,
202
506106
1382
還有很多下屬,
08:39
some acting演戲 as sentinels哨兵,
203
507488
1714
有的充當哨兵,
08:41
some acting演戲 as babysitters保姆,
204
509202
1337
有的充當保姆,
08:42
some teaching教學 pups幼崽, and so on.
205
510539
1897
還有的教習幼兒,等等。
08:44
What we do is put very small GPS全球定位系統 collars項圈
206
512436
3321
我們所做的就是把很小的 GPS 項圈
放在這些動物身上
08:47
on these animals動物
207
515757
1525
08:49
to study研究 how they move移動 together一起,
208
517282
1875
來研究他們是如何一起行動的,
08:51
and what this has to do with their social社會 structure結構體.
209
519157
3717
同時研究這與牠們社會結構的關係。
08:54
And there's a very interesting有趣 example
210
522874
1490
這裡有一個關於貓鼬的集體活動行為
08:56
of collective集體 movement運動 in meerkats貓鼬.
211
524364
2716
非常有趣的例子。
08:59
In the middle中間 of the reserve保留 which哪一個 they live生活 in
212
527080
2367
在牠們居住的保護區的中央
09:01
lies a road.
213
529447
1209
有一條馬路。
09:02
On this road there are cars汽車, so it's dangerous危險.
214
530656
3233
這條路上有車,所以是很危險的。
09:05
But the meerkats貓鼬 have to cross交叉 it
215
533889
2284
但貓鼬們必須穿過去,
09:08
to get from one feeding饋送 place地點 to another另一個.
216
536173
2574
才能從一個獵食地到達下一個。
09:10
So we asked, how exactly究竟 do they do this?
217
538747
4751
我們想,牠們到底是怎麼做到的呢?
09:15
We found發現 that the dominant優勢 female
218
543498
1836
我們發現,地位最高的雌貓鼬,
09:17
is mostly大多 the one who leads引線 the group to the road,
219
545334
2621
多數時候領著整個群體來到馬路邊,
09:19
but when it comes to crossing路口 it, crossing路口 the road,
220
547955
3272
但是到要橫穿馬路的時候,
09:23
she gives way to the subordinates下屬,
221
551227
2351
她就讓路給她的下屬,
09:25
a manner方式 of saying,
222
553578
1777
似乎用這種方式在說:
09:27
"Go ahead, tell me if it's safe安全."
223
555355
2682
「去吧,告訴我是不是安全。」
09:30
What I didn't know, in fact事實,
224
558037
1664
事實上,我不知道
09:31
was what rules規則 in their behavior行為 the meerkats貓鼬 follow跟隨
225
559701
3142
這些貓鼬遵循了什麼樣的行為規則
09:34
for this change更改 at the edge邊緣 of the group to happen發生
226
562843
2925
可以使群體的邊緣發生這樣的變化。
09:37
and if simple簡單 rules規則 were sufficient足夠 to explain說明 it.
227
565768
3850
是不是用簡單的規則就足以解釋它。
09:41
So I built內置 a model模型, a model模型 of simulated模擬 meerkats貓鼬
228
569618
3991
因此,我建了一個模型。
一個模擬貓鼬橫穿模擬馬路的模型。
09:45
crossing路口 a simulated模擬 road.
229
573609
1913
09:47
It's a simplistic簡單化 model模型.
230
575522
1872
這是一個非常簡化的模型。
09:49
Moving移動 meerkats貓鼬 are like random隨機 particles粒子
231
577394
2840
正在移動的貓鼬就像隨機質點一樣,
09:52
whose誰的 unique獨特 rule規則 is one of alignment對準.
232
580234
2222
其唯一的規則就是排成一列。
09:54
They simply只是 move移動 together一起.
233
582456
2406
牠們只是一起行動。
09:56
When these particles粒子 get to the road,
234
584862
3184
當這些粒子到達馬路時,
10:00
they sense some kind of obstacle障礙,
235
588046
1942
牠們感覺到某種障礙,
10:01
and they bounce彈跳 against反對 it.
236
589988
2084
然後牠們撞了上去。
10:04
The only difference區別
237
592072
1156
那隻地位最高的雌貓鼬,
10:05
between之間 the dominant優勢 female, here in red,
238
593228
2042
這里紅色的這只,
10:07
and the other individuals個人,
239
595270
1485
和其他個體的唯一差別,
10:08
is that for her, the height高度 of the obstacle障礙,
240
596755
2554
就是對牠來說障礙物的高度,
10:11
which哪一個 is in fact事實 the risk風險 perceived感知 from the road,
241
599309
2505
也就是察覺到馬路上的風險,
10:13
is just slightly higher更高,
242
601814
1949
稍稍大了一點兒。
10:15
and this tiny difference區別
243
603763
1661
這個個體運動規則中的
10:17
in the individual's個人 rule規則 of movement運動
244
605424
1838
小小的區別
10:19
is sufficient足夠 to explain說明 what we observe,
245
607262
2446
足以解釋我們所觀察到的現象,
10:21
that the dominant優勢 female
246
609708
2560
也就是地位最高的雌貓鼬,
10:24
leads引線 her group to the road
247
612268
1434
領著她的群體到馬路邊,
10:25
and then gives way to the others其他
248
613702
1670
然後讓路給其他貓鼬,
10:27
for them to cross交叉 first.
249
615372
2863
讓牠們先過馬路。
10:30
George喬治 Box, who was an English英語 statistician統計員,
250
618235
3651
喬治·鮑克斯是一個英國的統計學家,
10:33
once一旦 wrote, "All models楷模 are false,
251
621886
2962
曾經寫道:「所有的模型是虛構的,
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事實, this model模型 is obviously明顯 false,
253
626907
3197
事實上,這個模型顯然是假的,
10:42
because in reality現實, meerkats貓鼬 are
anything but random隨機 particles粒子.
254
630104
3968
因為在現實中貓鼬不是什麼隨機粒子。
10:46
But it's also useful有用,
255
634072
1637
但是這個模型也挺有用的,
10:47
because it tells告訴 us that extreme極端 simplicity簡單
256
635709
2749
因為它告訴我們這種極端簡單、
10:50
in movement運動 rules規則 at the individual個人 level水平
257
638458
3358
處於個體層面的運動規則,
10:53
can result結果 in a great deal合同 of complexity複雜
258
641816
2351
到了群體的層面上
10:56
at the level水平 of the group.
259
644167
1938
就可以導致很大的複合性。
10:58
So again, that's simplifying簡化 complexity複雜.
260
646105
4056
再說一次,這就是簡化複合性。
11:02
I would like to conclude得出結論
261
650161
1448
最後我要說的是
11:03
on what this means手段 for the whole整個 species種類.
262
651609
2817
這對整個物種意味著什麼。
11:06
When the dominant優勢 female
263
654426
1664
當地位最高的雌貓鼬
11:08
gives way to a subordinate下屬,
264
656090
1566
給下屬讓路,
11:09
it's not out of courtesy禮貌.
265
657656
2117
牠不是出於禮貌。
11:11
In fact事實, the dominant優勢 female
266
659773
1507
事實上,地位最高的雌貓鼬
11:13
is extremely非常 important重要 for the cohesion凝聚 of the group.
267
661280
2519
對這個群體的凝聚力來說非常重要。
11:15
If she dies on the road, the whole整個 group is at risk風險.
268
663799
3512
如果她死在馬路上,​​整個集團將處於危險之中。
11:19
So this behavior行為 of risk風險 avoidance躲避
269
667311
2236
所以這種風險規避的行為
11:21
is a very old evolutionary發展的 response響應.
270
669547
2801
是一個非常古老的進化反應。
11:24
These meerkats貓鼬 are replicating複製 an evolved進化 tactic戰術
271
672348
3869
這些貓鼬只是重複進化而來的策略。
11:28
that is thousands數千 of generations old,
272
676217
2233
這個策略已經歷經成千上萬代了,
11:30
and they're adapting適應 it to a modern現代 risk風險,
273
678450
2414
牠們只是用它來抵禦新風險,
11:32
in this case案件 a road built內置 by humans人類.
274
680864
3325
在這裡新風險就是人類所建的一條路。
11:36
They adapt適應 very simple簡單 rules規則,
275
684189
2395
它們改進了非常簡單的規則,
11:38
and the resulting造成 complex複雜 behavior行為
276
686584
2289
而由此產生的複合行為
11:40
allows允許 them to resist human人的 encroachment侵犯
277
688873
2956
使牠們可以抵禦人類
11:43
into their natural自然 habitat棲息地.
278
691829
2448
對於牠們自然棲息地的入侵。
11:46
In the end結束,
279
694277
1802
最後,
11:48
it may可能 be bats蝙蝠 which哪一個 change更改 their social社會 structure結構體
280
696079
2700
這也許是蝙蝠通過改變牠們的社會結構
11:50
in response響應 to a population人口 crash緊急,
281
698779
2384
去應對群體的災難;
11:53
or it may可能 be meerkats貓鼬
282
701163
1399
也許是貓鼬
11:54
who show顯示 a novel小說 adaptation適應 to a human人的 road,
283
702562
3202
對人造馬路表現出的新適應方式;
11:57
or it may可能 be another另一個 species種類.
284
705764
2685
或者也可能是另一個物種。
12:00
My message信息 here -- and it's not a complicated複雜 one,
285
708449
2793
我想傳達的不是一個複雜的問題,
12:03
but a simple簡單 one of wonder奇蹟 and hope希望 --
286
711242
2764
而是一個簡單驚嘆與希望。
12:06
my message信息 here is that animals動物
287
714006
3093
我想要表達的是
動物所顯示出非同尋常的社會複合性,
12:09
show顯示 extraordinary非凡 social社會 complexity複雜,
288
717099
2424
12:11
and this allows允許 them to adapt適應
289
719523
2441
讓牠們能夠適應
12:13
and respond響應 to changes變化 in their environment環境.
290
721964
3481
並對牠們的環境變化作出回應。
12:17
In three words, in the animal動物 kingdom王國,
291
725445
2768
用三個詞來說就是,在動物王國中,
12:20
simplicity簡單 leads引線 to complexity複雜
292
728213
2774
簡單性導致複合性,
12:22
which哪一個 leads引線 to resilience彈性.
293
730987
1483
複合性又導致適應力。
12:24
Thank you.
294
732470
2284
謝謝。
12:26
(Applause掌聲)
295
734754
6680
(掌聲)
12:42
Dania達尼亞 Gerhardt格哈特: Thank you very much, Nicolas薩科,
296
750694
1953
達尼亞格·哈特:尼古拉斯,非常感謝你
12:44
for this great start開始. Little bit nervous緊張?
297
752647
3279
帶來這麼好的一個開場。有點緊張麼?
12:47
Nicolas薩科 PeronyPerony: I'm okay, thanks謝謝.
298
755926
1644
尼古拉斯·普萊尼:我還好,謝謝。
12:49
DGDG: Okay, great. I'm sure a
lot of people in the audience聽眾
299
757570
2460
達尼亞·格哈特:好的,很好。我確信觀眾席中的許多人
12:52
somehow不知何故 tried試著 to make associations協會
300
760030
1864
試圖以某種方式給動物行為建立聯繫。
12:53
between之間 the animals動物 you were talking about --
301
761894
1824
正如你所談到的蝙蝠和貓鼬,甚至是人類。
12:55
the bats蝙蝠, meerkats貓鼬 -- and humans人類.
302
763718
2056
12:57
You brought some examples例子:
303
765774
1208
你帶來了幾個例子:
12:58
The females女性 are the social社會 ones那些,
304
766982
1735
雌性是上流社會中的個體,
13:00
the females女性 are the dominant優勢 ones那些,
305
768717
1713
雌性還是有統治地位的個體,
13:02
I'm not sure who thinks how.
306
770430
1673
我不確定誰會去思考為什麼會這樣。
13:04
But is it okay to do these associations協會?
307
772103
2895
但是,在人與動物之間做這樣的關聯妥當麼?
13:06
Are there stereotypes定型 you can confirm確認 in this regard看待
308
774998
2800
你有沒有一些在這方面可以確定的理論?
13:09
that can be valid有效 across橫過 all species種類?
309
777798
3273
是否這樣的關聯在所有的物種之間都是可行的呢?
13:13
NPNP: Well, I would say there are also
310
781071
1603
尼古拉斯·普萊尼: 我想說,確實也有
13:14
counter-examples反例 to these stereotypes定型.
311
782674
1952
這些理論的反例。
13:16
For examples例子, in sea horses馬匹 or in koalas考拉, in fact事實,
312
784626
3140
舉個例子,在海馬或者無尾熊之中,其實,
13:19
it is the males男性 who take care關心 of the young年輕 always.
313
787766
3698
總是由雄性來照顧他們的幼仔的。
13:23
And the lesson is that it's often經常 difficult,
314
791464
5041
我得到的經驗是,有時這是有些困難、
13:28
and sometimes有時 even a bit dangerous危險,
315
796505
1752
並且時常有一點危險
13:30
to draw parallels相似之處 between之間 humans人類 and animals動物.
316
798257
2672
把人類與動物進行類比。
13:32
So that's it.
317
800929
2106
這也就是我的回答了。
13:35
DGDG: Okay. Thank you very much for this great start開始.
318
803035
2846
達尼亞·格哈特:好的。感謝你如此精彩的開場。
13:37
Thank you, Nicolas薩科 PeronyPerony.
319
805881
2080
尼古拉斯·普萊尼,謝謝你。
Translated by Hao Li
Reviewed by Becky Ma

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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