A halak rajokban való mozgását segít megfejteni a németországi Konstanzi Egyetem Kollektív Viselkedés Kiválósági Klaszter és a Max Planck Állatviselkedéstani Intézet (MPI-AB) kutatóinak vezetésével készült, az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) és a Massachusetts Institute of Technology (MIT) munkatársainak közreműködésével megvalósult kutatás.
Az ELTE hétfői közleménye szerint a biológusokból és robotikai mérnökökből álló kutatócsoport a kutatás során – amelyről a Science Robotics folyóiratban publikáltak –
Mint írják, a kutatók felfedezték a természetes „szabályozási törvényt”, amelyet a zebrahalak használnak viselkedésük összehangolására.
Mivel az ilyen kollektív viselkedés technológiai szempontból is előnyös lehet – például autonóm járművek irányításában –, a kutatók robotautókon, drónokon és vízi járműveken is tesztelték az algoritmus hatékonyságát, és megállapították, hogy a halak által használt kölcsönhatási szabályok ígéretes megoldást jelenthetnek robotflották jövőbeli vezérlésére is – tették hozzá.
– olvasható az összegzésben.
A kutatók most újabb lépést tettek a megoldás felé azzal, hogy szabadon mozgó halakkal végzett kísérleteikhez virtuális valóságot alkalmaztak – írták.
Zebrahal vagy zebradánió
Fotó:Petr Kuznetsov, Pixabay
„Munkánk bemutatja, hogy a természet által évmilliók alatt kifejlesztett megoldások inspirálhatják a mérnöki rendszerek robusztus és hatékony irányítási szabályait” – idézi a közlemény a tanulmány első szerzőjét, Liang Li-t, a Konstanzi Egyetem munkatársát.
„Felfedezésünk izgalmas lehetőségeket nyit a robotika és az autonóm járművek jövőbeli tervezése előtt” – idézi az összegzés a tanulmány másik társszerzőjét, Nagy Mátét, az ELTE kutatóját.
Minden virtuális hal egy valódi hal „hologramszerű” vetített másolata volt, amelyet az állatok úgy érzékeltek, mintha az velük egy térben úszna. Ez a teljesen immerzív, három dimenziós környezet lehetővé tette a kutatók számára, hogy szabályozzák a vizuális ingereket, és megfigyeljék, hogyan reagálnak rájuk a halak.
A közlemény szerint a magas szintű kontroll láthatóvá tette, milyen vizuális jelek irányítják a halakat – vagyis mi áll a rajviselkedés működése mögött, hogyan oldják meg a halak a mozgáskoordináció összetett problémáját. A megoldás egy egyszerű szabály volt, amely kizárólag a szomszédos egyedek észlelt pozíciójára épült – nem pedig azok sebességére.
Annak érdekében, hogy kiderítsék, mennyire életszerű az irányítási szabály, a kutatók valódi halakon is tesztelték azt. Ehhez a VR Turing-tesztet használták, amellyel azt vizsgálják, az emberek képesek-e megkülönböztetni a valódi embert a mesterséges intelligenciától – olvasható az összegzésben.
A valódi hal ugyanúgy viselkedett igazi fajtársával, mint az algoritmus által vezérelt virtuális követővel (képünk illusztráció)
Fotó: Kevin McIver, Pixabay
Mint írják,
A kutatók az általuk felfedezett szabályt robotautók, drónok és hajók rajába is beépítették. A robotoknak azt a feladatot adták, hogy kövessenek egy mozgó célt vagy a zebrahalak algoritmusa, vagy az autonóm járművekben elterjedt Model Predictive Controller (MPC) szabályai alapján – olvasható a közleményben.
A természetes „irányítási törvény” teljesítménye gyakorlatilag minden teszt során megegyezett a mérnökök által fejlesztett MPC-jével pontosság és energiafogyasztás terén, viszont sokkal egyszerűbb működéssel – áll az összegzésben.
