Kaip gyvūnų spiečiai reaguoja į grėsmes – „ScienceDaily“.

Laukinės gamtos kamerų spąstų tyrimai suteikia naujų įžvalgų apie dviejų nykstančių Anamitų endemijų atsiradimą Vietname ir Laose – „ScienceDaily“

Pievoje ramiai maitinasi antilopių banda. Staiga pasirodo liūtas, o banda pabėga. Bet kaip jiems tai pavyksta kartu? Konstanco fizikas Chun-Jen Chen ir profesorius Klemensas Bechingeris, kompetencijos klasterio narys „Išplėstinių kolektyvinio elgesio tyrimų centras“, – klausė savęs, kaip gyvūnai turi elgtis, kad galėtų efektyviai reaguoti į skrydį. Tyrime, kuriame naudojami mikrorobotai, veikiantys kaip gyvūnų grupė, mokslininkai įrodė: Gyvūnų spiečius – paimtas. Visas tyrimas buvo paskelbtas 2022 m. kovo 7 d. – užbaigiamas optimalus skrydžio atsakas, net jei pavieniai gyvūnai nepastebi grėsmės arba reaguoja netinkamai. Naujas fizikos žurnalas (NJP).

Mikrorobotinis spiečius

Tyrėjų darbo išeities taškas buvo taikiai besisukančių gyvūnų grupė ir tai, kas nutiktų, jei ji staiga atsidurtų pavojingoje situacijoje.

Savo eksperimentams mokslininkai naudojo mikrorobotų sistemą, kuri yra polikloniniai stikliniai rutuliukai, kurie yra programuojami, aktyvūs ir smulkiai paskirstyti tam tikroje srityje. „Galime nukreipti kiekvieną atskirą karoliuką ir pritaikyti jo judėjimą, kad jis atitiktų jos kaimynai“, – aiškina Chenas, baigiantis daktaro laipsnį Bechingerio tyrimų grupėje ir daugiausia atsakingas už eksperimentų užbaigimą. „Mūsų būryje esantys robotai yra užprogramuoti taip, kad išvengtų susidūrimų. Jie taip pat gavo informaciją, kad jie turi orientuoti savo judėjimą. Remiantis apytikslio grupės vidurio vieta. Šių taisyklių pagalba robotai susiorganizavo į sūkurį“, – priduria Bechingeris: „Mikrorobotinis spiečius stebėtinai gerai atkuria tikrų gyvūnų spiečių judesius“.

Mikrorobotų skrydžio elgsena

Vos pasirodžius plėšrūnui, mikrorobotai pakeičia judesius, sako Bechingeris. Tačiau krypties pokytis yra tik minimalus ir dėl to kiekvienas būrio narys bet kuriuo momentu nenutolsta tiesiai nuo plėšrūno. Tai stebina, Tačiau tai, kad visa grupė juda tiesia linija nuo plėšrūno. „Šis žygdarbis, kai individai juda ne idealiai kiekvienam iš jų, bet kai visa grupė elgiasi optimaliai, yra pagrįstas. . apie kolektyvinį sprendimų priėmimo procesą arba „spiečiaus žvalgybą“, kai informacija nuolat keičiasi tarp skirtingų grupės narių“, – teigia Bechingeris.

„Viena tiesioginių tokio elgesio pasekmių yra ta, kad skrydžio reakcijos efektyvumas išlieka beveik nepakitęs, net jei pusė mikrorobotų – ar gyvūnų – nereaguoja į grėsmę“, – aiškina Chen. „Tai rodo, kad trūksta arba neišsamios informacijos. „.

Gyvūnų elgesys, susijęs su kitais tikslais

Tyrimo rezultatai ne tik geriau suvokia sprendimų priėmimo gyvūnų grupėse pagrindą, bet ir yra svarbūs mikrorobotikos taikymams.Šiuo metu aptariami įvairūs scenarijai, kai keli autonominiai robotai užbaigia naudingą Remiantis šio tyrimo metu gautomis žiniomis, robotų spiečius galėtų gerai veikti, net jei, pavyzdžiui, sugestų atskirų robotų jutikliai. Bechingeris priduria: „Kiti mikrorobotai tiesiog kompensuotų tuos, kurių jutikliai sugedę, todėl tokioms sistemoms būtų labai aukštas tvirtumo lygis.“

Vaizdo įrašas apie mikrorobotinį gyvūno skrydžio modeliavimą: https://youtu.be/01Fcau5wxII

Autoriaus istorija ir finansavimas

  • Profesorius Clemensas Bechingeris yra Konstanco universiteto Pažangių kolektyvinio elgesio studijų centro „Cluster of Excellence“ narys, taip pat yra Fizikos katedros profesorius.
  • Chun-Jen Chen baigia daktaro laipsnį „koloidinių sistemų“ tyrimų grupėje, kuriai vadovauja Bechingeris.
  • Projekto finansavimas: Pažangių kolektyvinio elgesio studijų centras

Istorijos šaltinis:

Pateiktos medžiagos Konstanco universitetas.. Pastaba: turinys gali būti redaguojamas pagal stilių ir ilgį.

..

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.