ساخت نسل بعدی ربات ها با الهام از نحوه زندگی مورچه های صحرایی
ما دیجیتال: به گزارش ما دیجیتال، یک فناوری ردیابی پیشگامانه که درک جدیدی از نحوه ی حرکت مورچه های صحرایی به ما می دهد می تواند الهام بخش نسل بعدی ربات های هوشمند و کارآمد باشد.
به گزارش ما دیجیتال به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، طی یک همکاری تحقیقاتی بین المللی که شامل دانشگاه شفیلد می شود، فناوری ردیابی جدیدی توسعه یافته است که در آن از بینایی کامپیوتری استفاده می شود. بینایی کامپیوتری زمینه ای از علوم کامپیوتر است که در آن کامپیوتر ها برای تفسیر و درک تصاویر و ویدئوها برنامه ریزی می شوند. از این تکنولوژی برای ردیابی منفرد مورچه های صحرایی در تمام طول عمرشان استفاده شد. این ابزار سفر مورچه را از زمانی که برای نخستین بار لانه اش را ترک می کند تا وقتی که غذایی پیدا می کند و به خانه خود بازمی گردد، ثبت نمود.
مجموعه داده های جدید آنها نشان داده است که مورچه ها به طرز باورنکردنی سریع یاد می گیرند. آنها بعد از یک سفر موفق، مسیرهای بازگشت به خانه را به خاطر می سپارند. اما به طرز جالبی، مسیرهای خارج از خانه در طول زمان تکامل می یابد که نشان دهنده استراتژی های مختلف برای اکتشاف است. این داده ها با دقت بالا همینطور یک حرکت نوسانی را نشان داده است که برای چشم انسان نامرئی است، که می تواند توضیح دهد که چگونه مورچه ها الگوهای جستجوی پیچیده ای را متناسب با شرایط فعلی ایجاد می کنند.
از آنجاییکه این نرم افزار جدید را میتوان در انواع مختلف حیوانات مورد استفاده قرار داد هم اکنون گروههای تحقیقاتی بین المللی گوناگونی آنرا به کار گرفته اند. داده هایی که با دقت بالا جمع آوری شده اند برای رسیدن به درک آن که چگونه مغز حیوانات آنها را در دنیای پیچیده شان هدایت می کند، ضروری هستند و می توانند الهام بخش نسل جدیدی از ربات های الهام گرفته از طبیعت باشند.
این فناوری و مجموعه داده های جدید توسط دکتر مایکل مانگان(Michael Mangan)، مدرس ارشد یادگیری ماشینی و رباتیک در گروه علوم کامپیوتر دانشگاه به همراه لارس هالک(Lars Haalck) و بنجامین ریسه(enjamin Risse) از دانشگاه مونستر، آنتوان وایستراخ(Antoine Wystrach) و لئو کلمنت(Leo Clement) از مرکز زیست شناسی یکپارچه تولوز و باربارا وب(Barabara Webb) از دانشگاه ادینبرو در مطالعه جدیدی که در مجله «Science Advances» انتشار یافته، عرضه شد.
این مطالعه توضیح می دهد که چگونه ترکیب ردیابی حیوانات و بازسازی محیط از هوش مصنوعی و بینایی کامپیوتری برای ردیابی موقعیت یک حشره در ویدیوها استفاده می نماید. این سیستم حتی می تواند اشیاء کوچکی را که به سختی با چشم دیده می شود شناسایی کند و در مقابل ناهنجاری های پس زمینه، موانع و سایه ها مقاوم است و این مورد به آن اجازه می دهد تا در زیستگاه طبیعی حیوانات که سایر سیستم ها از کار می افتند، عمل کند.
دکتر مایکل منگان، مدرس ارشد یادگیری ماشینی و رباتیک در دانشگاه شفیلد، اظهار داشت: ما این داده ها را در یک سفر میدانی تابستانی به دست آوردیم، اما ساخت سیستمی با قابلیت استخراج داده ها ۱۰ سال طول کشیده است.
من همیشه مجذوب این بوده ام که چگونه این حشرات می توانند مسافت های طولانی تا یک کیلومتر را در چنین مناطق صعب العبوری که دمای آنها به بیشتر از ۵۰ درجه سانتی گراد می رسد، طی کنند.
تا به امروز، مورچه های صحرایی به صورت دستی و با استفاده از قلم و کاغذ ردیابی می شده اند. در آن روش شبکه ای روی زمین با ریسمان و میله ها ساخته میشد و بر حرکت مورچه ها در داخل آن نظارت می شد. روش دیگری که در این مورد استفاده می شود استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی(GPS) است که تجهیزات آن گرانقیمت بوده و دقت پایینی دارد.
فقدان یک روش کم هزینه و قدرتمند برای ثبت دقیق مسیرهای حرکت حشرات منجر به ایجاد شکاف هایی در دانش ما در مورد رفتار مورچه های صحرایی شده است. بخصوص در مورد نحوه یادگیری مسیرهای بصری، سرعت انجام این کار و استراتژی هایی که به کار می برند.
در این روش جدید ردیابی بصری با ضبط فیلم با وضوح بالا از مورچه ها در محیط طبیعی و استفاده از فناوری تصویربرداری برای شناسایی مورچه ها منفرد بر مبنای حرکت آنها، به این چالش ها پرداخته می شود.
این رویکرد جدید، شکاف بین مطالعات میدانی و آزمایشگاهی را پر می کند و درک منحصربه فردی را در مورد رفتار ناوبری مورچه ها عرضه می دهد. چنین داده هایی در آشکار ساختن این که چگونه حیواناتی با مغز کوچک تر از سر سوزن به صورت موثر در محیط های پیچیده حرکت می کنند، بسیار مهم خواهد بود.
دکتر مانگان اظهار داشت: مورچه های صحرایی الهام بخش نسل بعدی ربات ها هستند. آنها مسافت های طولانی را در محیط های نامناسب طی می کنند و مانند سایر مورچه ها به مسیرهای مبتنی بر فرومون(Pheromone) یا مانند ربات های فعلی به GPS و ۵G متکی نیستند.
فرومون یک ماده ی شیمیایی است که توسط حشرات برای رساندن پیامی به سایر اعضای همان گونه ترشح می شود.
ما امیدواریم که این ابزار به ما این امکان را بدهد که تصویر کامل تری از نحوه یادگیری حشرات در مورد حرکت در زیستگاه شان به دست آوریم و مهندسان را در مورد چگونگی ساختن سیستم های مصنوعی با توانایی مشابه آگاه نماییم.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب