Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Kajian berasaskan robot memberikan pemahaman tentang interaksi predator-mangsa

Anonim

Para penyelidik baru-baru ini mendapat pemahaman yang lebih maju mengenai pelbagai proses melalui konsep-teori yang memaparkan entropi pemindahan. Hari ini, para saintis dapat menerangkan sistem dinamik berganda seperti pola penghubung berfungsi di otak dan pola iklim di seluruh dunia. Penyelidik dari jabatan kejuruteraan mekanikal dan aeroangkasa di New York University di Brooklyn mendapati kaedah ini memegang janjinya untuk memajukan pemahaman kita terhadap tingkah laku haiwan, terutamanya berkaitan dengan interaksi pemangsa mangsa.

iklan


Sebuah pasukan penyelidikan yang diketuai oleh Profesor Universiti New York Maurizio Porfiri mengemukakan kajian berasaskan robotik untuk mengawal aliran maklumat dalam interaksi predator-mangsa, serta menguji kesahihan entropi pemindahan apabila cuba memahami pengaruh sebab-sebab sistem. Mereka melaporkan penemuan mereka minggu ini dalam jurnal Chaos, dari AIP Publishing.

Secara khusus, pasukan mengkaji tindak balas tingkah laku zebrafish tertakluk kepada rangsangan robot yang menakutkan, yang dimodelkan selepas fisiologi morfologi ikan oscar harimau merah. Mereka memprogram ancaman robotik untuk melancarkan sepanjang trajektori khusus yang membentuk aliran maklumat yang dikendalikan, satu arah. Gerakan pemangsa dalam interaksi ini adalah bebas daripada tindak balas mangsa.

"Sesuatu yang benar-benar penting dari sudut pandangan masyarakat kita adalah untuk dapat menggabungkan robotics dan sistem dinamik untuk menangani soalan-soalan dalam tingkah laku haiwan, " kata Porfiri.

Seperti yang dijangkakan oleh para penyelidik, entropi pemindahan mampu mengasingkan hubungan kausal yang mendasari pemerhatian eksperimen, dan mereka dapat menunjukkan aliran maklumat yang satu arah dari rangsangan ke zebrafish.

Memperluas pengesahan entropi perpindahan mereka dalam persediaan berasaskan robotik yang terkawal, pasukan penyelidikan mengkaji interaksi antara zebrafish dan ikan oscar harimau merah yang hidup (yang memberi respons kepada zebrafish tidak dapat dikawal). Tidak seperti interaksi berasaskan robotik, entropi pemindahan tidak terlalu mengenal pasti arah aliran maklumat di hadapan pemangsa hidup. Jadi bukan sahaja zebrafish yang dipengaruhi oleh pemangsa, tetapi juga pemangsa bertindak balas kepada zebrafish, dalam interaksi dua arah.

"Kami dapat, dari data mentah, untuk memahami bahawa kedua-dua pemangsa dan mangsa memodifikasi tingkah laku mereka apabila mereka berada di hadapan satu sama lain, " kata Porfiri.

Untuk menyediakan beberapa asas biologi untuk perbezaan yang diperhatikan dalam aliran maklumat, Porfiri dan kumpulannya mengkaji reaksi spesifik pemangsa sebagai tindak balas kehadiran mangsa. Walaupun persediaan eksperimen mereka tidak dapat meniru sepenuhnya habitat ikan oscar harimau merah, mereka mengamati tindak balas tindak balas asas yang diamati di alam liar, mengesahkan naluri memburu semula jadi ikan masih memainkan peranan dalam reaksi mereka.

Walaupun masih ada lagi yang memahami mengenai tingkah laku mangsa dan pemangsa, para penyelidik menunjukkan kesahihan entropi pemindahan untuk mengetahui proses penyebab dan akibat, yang mempunyai implikasi penting dalam sains dan kejuruteraan. Ini amat menarik dari perspektif banyak potensi robotika yang boleh membantu kita memahami bagaimana spesies berkongsi dan menggunakan maklumat.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Institut Fizik Amerika . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Daniele Neri, Tommaso Ruberto, Gabrielle Cord-Cruz, Maurizio Porfiri. Teori dan robotika maklumat bertemu untuk mengkaji interaksi pemangsa mangsa . Chaos: Jurnal Interpersonal Disiplin Sains Nonlinear, 2017; 27 (7): 073111 DOI: 10.1063 / 1.4990051