Имея мозг размером с булавочную головку, насекомые избегают препятствий и перемещаются через небольшие отверстия. Как они это делают с их ограниченными умственными способностями? Физики из Гронингенского университета изучили особенности их мировосприятия и продемонстрировали робота, который действует как насекомое. Об этом сообщает TechXplore.
Одним из ключевых аспектов является видимое движение предметов при перемещении. К примеру, когда мы едем на поезде, кажется, что деревья поблизости движутся быстрее, чем дома вдали. Насекомые используют эту информацию для определения расстояния до объектов. Однако это работает только при движении по прямой.
Движение по кривым делает задачу слишком сложной для насекомых. Чтобы сохранить управляемость при своих ограниченных умственных способностях, они корректируют поведение: летят по прямой, делают поворот, а затем делают еще одну прямую линию. Из этого следует такой вывод: если недостаточно ресурсов, можно упростить проблему своим поведением.
В поисках нейронного механизма, управляющего поведением насекомых, ученые разработали модель активности их нейронов и небольшого робота, который использует ее для навигации. Нейробиологи помогли определить вычислительные принципы мозга насекомых.
Модель была запрограммированна всегда направляться к области с наименьшим видимым движением. Ученые провели эксперимент, в котором робот двигался по длинному «коридору», состоящему из двух стен с различными рисунками. Робот оставался посередине коридора, как это свойственно насекомым. В других (виртуальных) средах, с препятствиями или узкими отверстиями, модель также проявила схожее поведение с насекомыми.
Тот факт, что робот может перемещаться в реалистичной среде, не нов. Скорее, модель дает представление о том, как насекомые выполняют свою работу и как им удается делать это настолько эффективно.
«В сфере робототехники эффективность не всегда является приоритетом. Мы, люди, склонны осваивать новые задачи по мере взросления, и в робототехнике это отражается в современной тенденции машинного обучения. Но насекомые способны летать сразу с рождения. Эффективный способ сделать это заложен в их мозгу», — объясняет физик Элизабетта Чикка.
В будущем ученые планируют использовать принципы, вдохновленные насекомыми, для создания более эффективных компьютеров. Крошечный чип будет выполнять работу, делая устройства намного компактнее и энергоэффективнее.
Между тем, инженеры из Иллинойского университета изобрели странного робота. Ringbot — роботизированное кольцо с ногами. Ножки он использует, чтобы стоять и сохранять равновесие. Посмотрите, как он выглядит.