山羊对同类照片的认知：从训练到图像等效性的探索

研究人员训练两组山羊辨别同类照片，发现山羊能形成图像等效性，熟悉概念更易转移。

　　# 山羊如何 “读懂” 同类照片？研究揭示动物认知新奥秘
在比利时超现实主义画家勒内?马格利特的著名画作中，画着一根烟斗，下方却写着 “这不是一根烟斗”。这看似矛盾的表述，却引发了人们对于图像与现实关系的思考：我们能轻松将画中的烟斗与现实联系起来，可那些没有接触过物体或同类视觉化图像的生物呢？它们眼中的照片又是什么样的？

在动物认知领域，这是一个备受关注的问题。许多研究表明，从昆虫到非人类灵长类动物，不少物种都具备辨别二维图像的能力。但能辨别图像，不代表动物能理解图像与现实物体之间的关系。此前研究虽发现一些动物可区分熟悉和陌生同类的照片，但动物是否真的理解照片与现实中同类的等效关系，仍不明确。比如，羊能根据面部线索辨别同类图像，但它们是否真正 “理解” 这些图像？牛能区分不同品种牛的二维图像，可这是否意味着它们明白图像和真实个体的联系？这些疑问，促使科学家们进一步探索动物对图像的认知奥秘。

为了解开这些谜团，德国农业动物生物学研究所（Research Institute for Farm Animal Biology, FBN）的 Jan Langbein、Anja Eggert 和 Katrin Siebert 等研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《Animal Cognition》上。

研究人员采用了多种技术方法来深入探究山羊对同类照片的认知。首先，他们精心挑选了 24 只雌性山羊幼崽，将其平均分为两组（A 组和 B 组） 。训练阶段，利用定制的学习设备，这一设备由 17 英寸触摸屏与台式电脑相连，山羊佩戴电子应答器，通过触碰屏幕选择照片。研究人员设计了一系列视觉辨别任务，让两组山羊分别学习辨别熟悉和陌生同类的照片。完成训练后，进行转移测试，以判断山羊能否将训练中学习到的概念应用到新的照片上。实验过程中，研究人员仔细记录山羊的选择偏好、学习成功率以及达到学习标准所需的试验次数等数据，并运用 R 语言和相关软件包进行统计分析。

训练前：山羊对照片有何偏好？

在训练前的预测试中，研究人员发现，山羊在大多数预测试（PT）中对个别照片存在一定偏好，但这种偏好并非基于照片中个体的熟悉度，且两组山羊的偏好没有差异。这表明，在训练前，山羊对照片的选择可能主要受照片的视觉特征影响。

训练中：两组山羊学习表现有差异吗？

训练过程设置了四个辨别任务（Tr1 - Tr4）。在任务中，A 组山羊需选择自己组内成员的照片，B 组则要选择陌生山羊的照片。结果显示，在训练初期（Tr1 和 Tr2），两组山羊的学习表现没有明显差异；然而在后期（Tr3 和 Tr4），A 组山羊的学习成功率显著高于 B 组。不过，从达到学习标准所需的试验次数来看，两组在各个训练任务中均未表现出显著差异 。这说明，在学习辨别熟悉和陌生同类照片的过程中，A 组山羊在后期学习速度更快，但整体学习效率在训练任务中的差异并不明显。

训练后：山羊能将学习成果转移应用吗？

训练结束后，研究人员进行了转移测试。在测试中，保留 Tr4 任务的部分内容，同时用新的刺激组合（Tf1 - Tf8）替换其中 8 个组合。新组合包含一张未见过的 A 组山羊照片和三张重新排列的 B 组山羊照片。结果令人惊讶：A 组中有 5 只山羊在首次面对新刺激组合时，表现出对正确照片（熟悉同类）的偏好，另有 2 只山羊也有类似倾向；而 B 组中仅有 1 只山羊表现出对正确照片（陌生同类）的偏好 。这一结果有力地证明，A 组山羊在训练中成功学习到了熟悉概念，并能将其应用于新照片的判断；相比之下，B 组山羊在转移陌生概念方面则困难得多。

综合研究结果，山羊能够辨别同类的照片，并且在训练过程中，它们逐渐理解了照片与真实同类之间的联系，以及熟悉度的概念。A 组山羊在训练后期的出色表现，以及在转移测试中的良好应用，充分表明山羊可以建立真正的图像等效性（image equivalence）。然而，从 B 组山羊的较差表现可以看出，识别陌生同类作为抽象类别对山羊来说是一项更为复杂的认知任务。

这项研究意义重大。它不仅进一步证实了山羊具备学习真实图像等效性的能力，还为理解动物的认知机制提供了新的视角。通过探究山羊对同类照片的认知过程，有助于人们深入了解动物如何处理视觉信息，以及熟悉度在动物认知中的作用。这对于揭示动物的社会认知、学习能力和记忆机制等方面具有重要价值，也为后续研究动物与人类在图像认知上的异同奠定了基础，让我们更加明白动物眼中的世界是怎样的，它们如何感知和理解周围环境中的各种信息。