ابداع الگوریتمی با الهام از حشرات برای کمک به پرندگان

به گزارش ایسنا و به نقل از تک‌اکسپلور، طبیعت، یکی از ارزشمندترین منابع الهام گرفتن برای پژوهشگرانی است که برای ساخت ربات‌ها و روش‌های محاسباتی جدید تلاش می‌کنند. پژوهشگران بسیاری طی سال‌های اخیر تلاش کرده‌اند تا رفتار حشرات و مکانیسم‌های زیستی آنها را در ریات‌های کوچک شبیه‌سازی کنند.

یکی از جدیدترین نمونه‌ این تلاش‌ها، تحقیقی است که پژوهشگران "دانشگاه نوادا" (University of Nevada) انجام داده‌اند. آنها الگوریتمی ابداع کرده‌اند که با الهام از مکانیسم بدن مگس‌های میوه و حشرات دیگر ابداع شده است. این الگوریتم، براساس دو پژوهشی طراحی شده است که نشان می‌دهند چگونه حشرات می‌توانند مسافت را تخمین بزنند و چگونه مغز آنها اطلاعات بصری را پردازش می‌کند.

"فلوریس وان بروگل" (Floris van Breugel)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما ابتدا تصمیم گرفتیم که فرضیه‌هایی را در مورد این موضوع مطرح کنیم که چگونه حیوانات و به خصوص حشرات می‌توانند سرعت پرواز خود را با کمک اطلاعات بصری و آنچه شبکه مدارهای عصبی آنها پردازش می‌کند، تخمین بزنند.

دومین نکته مهم این است که روش‌های کنونی که پهپادهای خودکار برای تخمین سرعت از آنها استفاده می‌کنند، به GPS یا الگوریتم‌های گسترده محاسباتی تکیه دارند که یا همیشه در دسترس نیستند یا محدودیت‌هایی را برای زمان پرواز سیستم‌های کوچک ایجاد می‌کنند.

پژوهشگران تا به امروز نتوانسته‌اند مکانیسم‌های بیولوژیکی را که به حشرات در تخمین سرعت حرکت و فاصله آنها با اشیای اطراف کمک می‌کنند، به دقت تشخیص دهند. به نظر می‌رسد که این مکانیسم‌ها، نقش مهمی در بسیاری از رفتارهایی دارند که امکان انجام دادن کارهای لازم برای ادامه زندگی از جمله یافتن غذا، جفت و تخم‌گذاری را برای حشرات فراهم می‌کنند.

پژوهش‌هایی که در گذشته در زمینه علوم اعصاب صورت گرفته‌اند، نشان می‌دهند که رفتار حشرات می‌توانند تا اندازه قابل توجهی تحت تاثیر درک آنها از حرکت باشند. شواهد حاکی از این هستند که حشرات از این اطلاعات برای تخمین زدن مسافت و فاصله خود با اشیای اطراف استفاده می‌کنند.

وان بروگل و همکارانش در پژوهش خود تلاش کردند تا روش حشرات را در پردازش اطلاعات بصری تقلید کنند. هدف آنها این بود تا روشی ارائه دهند که می‌تواند به ربات‌های کوچک در تخمین زدن مسافت و فاصله خود با اشیای اطراف کمک کند.

وان بروگل اضافه کرد: ما امیدواریم که بتوانیم این الگوریتم جدید را در پهپادهای کوچک به کار ببریم. این الگوریتم در حال حاضر فقط برای حرکت مستقیم به کار رفته و ما هنوز آن را در محیط‌های متفاوت آزمایش نکرده‌ایم. در نظر داریم تا الگوریتم خود را برای حرکات بیشتری به کار بگیریم.

این پژوهش، در مجله "arXiv" به چاپ رسید.