Bir sancaq başı boyda beyni ilə böcəklər fantastik naviqasiya bacarıqları nümayiş etdirirlər. Onlar maneələrdən qaçır və kiçik boşluqlardan keçirlər. Məhdud beyin gücləri ilə bunu necə edirlər? Bir həşəratın beyninin daxili işini başa düşmək enerjiyə qənaət edən hesablamalar istiqamətində axtarışımızda bizə kömək edə bilər; Qroningen Universitetindən fizik Elisabetta Chicca özünün ən son nəticəsini nümayiş etdirir: böcək kimi hərəkət edən robot.

Ayaqlarınızın və ya qanadlarınızın nə etməli olduğuna qərar verərkən gözlərinizlə gələn şəkillərdən istifadə etmək asan deyil. Burada əsas cəhət siz hərəkət edərkən əşyaların görünən hərəkətidir. Chicca izah edir: “Siz qatarda olduğunuz zaman kimi”. “Yaxınlıqdakı ağaclar uzaqdakı evlərdən daha sürətli hərəkət etdiyi görünür. Böcəklər bu məlumatdan əşyaların nə qədər uzaq olduğunu müəyyən etmək üçün istifadə edirlər. Bu, düz bir xətt üzrə hərəkət edərkən yaxşı işləyir, lakin reallıq o qədər də sadə deyil.”

Döngələrdə hərəkət etmək problemi həşəratlar üçün çox mürəkkəb edir. Məhdud beyin gücləri ilə hər şeyi idarə edə bilmək üçün davranışlarını tənzimləyirlər: düz bir xətt üzrə uçurlar, dönüş edirlər və sonra başqa bir düz xətt çəkirlər. Chicca izah edir: “Bundan öyrəndiyimiz budur: kifayət qədər resurslarınız yoxdursa, davranışınızla problemi sadələşdirə bilərsiniz.”

Həşəratların davranışını təhrik edən sinir mexanizminin axtarışında, Ph.D. tələbə Thorben Schoepe onun neyron fəaliyyətinin bir modelini və naviqasiya üçün istifadə edən kiçik bir robot hazırladı. Bütün bunlar Chicca’nın nəzarəti altında və həşəratların hesablama prinsiplərini müəyyən etməyə kömək edən Bielefeld Universitetinin neyrobioloqu Martin Egelhaaf ilə sıx əməkdaşlıqda edildi.

Schoepe’nin modeli bir əsas prinsipə əsaslanır: həmişə ən az görünən hərəkətlə sahəyə doğru istiqamətləndirin. O, robotunu uzun bir “dəhlizdən” keçirdi – üzərində təsadüfi çap olan iki divardan ibarət idi – və robot, böcəklərin etdiyi kimi dəhlizin ortasında mərkəzləşdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=2793866484&adk=675901022&adf=1873531024&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&fwrn=4&lmt=1711607924&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2024-02-robot-mimics-insects-optics-neurons.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTIyLjAuNjI2MS4xMjkiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMjIuMC42MjYxLjEyOSJdLFsiTm90KEE6QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyMi4wLjYyNjEuMTI5Il1dLDBd&dt=1711607902784&bpp=3&bdt=774&idt=257&shv=r20240326&mjsv=m202403250101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dd8c6cdc5123375cd%3AT%3D1709623025%3ART%3D1711607803%3AS%3DALNI_MY2ynj5TDpMXqOZBx7W90OihbbXuw&gpic=UID%3D00000d6971a748b6%3AT%3D1709623025%3ART%3D1711607803%3AS%3DALNI_MaTILJ6PYHOKRZlSvHcKJ4LkDsnLQ&eo_id_str=ID%3D34d5e14efb6a7c5d%3AT%3D1709623025%3ART%3D1711607803%3AS%3DAA-Afjbw5XrDrmZOIEp3UV8fgvCO&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8550806045035&frm=20&pv=1&ga_vid=1833901760.1709623018&ga_sid=1711607903&ga_hid=154520604&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=1798&biw=1519&bih=695&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759842%2C31081577%2C44785295%2C95325975%2C95326317%2C31082176%2C95320377%2C95328825%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=1979205858626421&tmod=298912727&uas=0&nvt=3&topics=1&tps=1&ref=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fpage7.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C695&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV8xIiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=22182

Digər (virtual) mühitlərdə, məsələn, maneələri və ya kiçik açılışları olan bir məkanda, Schoepe modeli də böcəklərə bənzər davranışlar göstərdi. “Model o qədər yaxşıdır ki,” Chicca yekunlaşdırır, “onu qurduqdan sonra o, hər cür mühitdə çıxış edəcək. Bu nəticənin gözəlliyi də budur”.

Robotun real mühitdə hərəkət edə bilməsi yeni deyil. Əksinə, model böcəklərin işi necə yerinə yetirdiyi və hər şeyi bu qədər səmərəli şəkildə necə bacardıqları barədə fikir verir. Chicca izah edir: “Robotexnikanın çoxu səmərəliliklə maraqlanmır. Biz insanlar böyüdükcə yeni tapşırıqlar öyrənməyə meylli oluruq və Robototexnika daxilində bu, maşın öyrənməsinin mövcud tendensiyasında əks olunur. Lakin həşəratlar doğuşdan dərhal uça bilirlər. Bunun effektiv yolu onların beyinlərində möhkəm şəkildə qurulmuşdur”.

Eyni şəkildə, siz kompüterləri daha səmərəli edə bilərsiniz. Chicca, tədqiqat qrupunun əvvəllər hazırladığı çipi göstərir: səthi klaviaturanızdakı düymədən kiçik olan zolaq. Gələcəkdə o, bu xüsusi həşərat davranışını bir çipə də daxil etməyi ümid edir. O, şərh edir: “Bütün imkanları olan ümumi təyinatlı kompüterdən istifadə etmək əvəzinə, işi daha kiçik və enerjiyə qənaət edən xüsusi aparat, kiçik bir çip yarada bilərsiniz.”

Nəticələr Nature Communications jurnalında dərc olunub .

Daha çox məlumat: Thorben Schoepe və digərləri, Boşluğu tapmaq: sıx mühitlərdə neyromorfik hərəkət görmə, Təbiət Əlaqələri (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-45063-yQroningen Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir