А если бы оснащенные электроникой рои насекомых, управляемые одним из них, могли бы возникать во время определенных катастроф, исследовательских миссий, инспекций инфраструктуры? Эта сцена, достойная научно-фантастического фильма.
Междисциплинарная команда из Университета Осаки и Наньянского технологического университета (NTU-Singapore) провела лабораторный тест с участием 19 тараканов, следующих за проводником. Их работа, опубликованная 6 января в журнале Nature Communications, описывает разработку алгоритма адаптивного управления для этих насекомых, который имитирует человеческие стратегии формирования групп и коллективной навигации.
Профессора Хиротака Сато, Маэсаки Огуру и Наоки Вакамиа подчеркнули цель этого сотрудничества — преодолеть ограничения, с которыми сталкиваются люди и роботы в спасательных операциях. Этот инновационный подход может улучшить поисково-спасательные операции в пострадавших от катастроф городских районах.
В течение двух лет работы, команда обнаружила, что насекомые-киборги обладают врожденным поведением, которое трудно контролировать алгоритмами, разработанными для чисто роботизированных систем. Так, каждое насекомое-киборг может по-разному реагировать на один и тот же стимул, что усложняло контроль за роем. Кроме того, избыточная стимуляция приводила к привыканию, снижая реакцию.
Исследование подчеркнуло кооперативное поведение среди киборгов, когда одно насекомое самообслуживалось с помощью своих соседей. Это возникающее сотрудничество указывает на новую грань в динамике биогибридных роев.
Этолог Ги Тералаз из CNRS выразил интерес к потенциалу модели для коллективного движения на основе индивидуального позиционирования. Однако он отметил трудности в достижении истинной автономии в неизвестных условиях.
Это исследование является частью проекта Moonshot Японии, который направлен на решение глобальных проблем с помощью инновационных научных решений.