Роботы соединяют популяции рыб и пчел: новое взаимодействие видов

Роботы создают мост между двумя совершенно разными видами животных

Исследователи создали мост между двумя крайне разными видами животных с помощью роботов. Этот мост позволил обеим группам обменяться частью своей динамики и прийти к общему решению.

Робототехника стала важным инструментом для анализа поведения животных. В последние годы роботов внедряют в определенные группы животных, разрабатывая их так, чтобы они излучали специфические сигналы, используемые животными для взаимодействия друг с другом.

Эти роботы могут быть просто наблюдателями или воздействовать на конкретное поведение животных, имитируя взаимодействия хищник-жертва. Они также могут социально взаимодействовать в группах животных, имитируя некоторые сигналы, используемые во время социальных взаимодействий.

Недавно исследователи Швейцарского федерального технологического института в Швейцарии провели эксперимент, в котором им удалось заставить два разных вида животных взаимодействовать друг с другом с помощью специальных роботов. Они создали мост между двумя группами животных, позволяя им обмениваться частью своей динамики и достигать общего решения.

Как это было сделано?

Рыбы и пчелы обычно не встречаются, и у них не было бы о чем общаться, даже если бы они встретились. Однако исследовательская команда заставила эти крайне разные виды обмениваться информацией: они передавали сигналы туда-обратно через роботов.

Исследователи уже тестировали свои «шпионские» роботов на группах цыплят и тараканов. В 2018 году они поместили одного из этих роботов в стаю рыб в круглый аквариум. Удивительно, но робот смог заставить всех рыб плыть в заданном направлении.

Источник: Science Robotics | doi:10.1126/scirobotics.aau7897 | EPFL

На этот раз исследователи пошли дальше: они соединили стаю рыб и робота с группой пчел в лаборатории. Обе группы животных находились почти в 430 милях друг от друга.

Роботизированные терминалы, размещенные с группой пчел, излучали сигналы в виде изменения температуры, вибраций и движений воздуха. Тогда как роботы в стае рыб излучали визуальные и поведенческие сигналы. Визуальные сигналы учитывали полосы, цвета и формы, а поведенческие несли информацию о вибрациях, ускорении и движениях хвоста.

Источник изображения: Courtesy of researchers | EPFL

Обе группы животных отреагировали на эти сигналы: пчелы начали роиться вокруг определенного терминала, а рыбы начали плыть в заданном направлении. Роботы фиксировали динамику обеих групп, обменивались данными друг с другом и преобразовывали полученные данные в сигналы, подходящие для соответствующего вида.

Коммуникация была «хаотичной» в течение первых 25 минут, но позже обе группы показали синхронизированные действия: все пчелы роились вокруг одного терминала, а все рыбы плыли против часовой стрелки.

Фактически, виды начали принимать некоторые характеристики друг друга. Рыбы начали плыть вместе чаще обычного, а пчелы стали более беспокойными и менее склонными к роеванию вместе.

Что дальше?

Результаты демонстрируют возможность создания и управления поведенческими паттернами в биохибридных группах разных видов. Такие связи между разными видами и разнообразными роботизированными системами могут открыть дверь для новых типов искусственного коллективного интеллекта, который может улучшить автономное принятие решений, используя воспринимательные способности животных и их мозги.

Исследование может быть использовано для разработки техник мониторинга естественных сред обитания. Например, ученые могут направлять опылителей на органические культуры и побуждать птиц избегать аэропортов и связанных с ними опасностей.