باحثون يستخدمون أسماك روبوتية لاستكشاف “التحويل السلوكي”

يعمل باحثون من مدرسة الهندسة في جامعة نيويورك على نهج جديد يسمى “التحويل السلوكي”، والذي قد يؤدي إلى فهم أعمق للسلوك الاجتماعي والتفاعلات بين الأنواع الغازية والأصلية وعلاقات المفترس والفريسة، بالإضافة إلى تحسين واجهات الإنسان والروبوت.

قاد فريق الباحثين موريتزيو بورفيري، أستاذ معهد في جامعة نيويورك. ونشرت الأبحاث في مجلة Cell Press iScience، تحت عنوان “التحويل السلوكي للنماذج الفردية على الروبوتات غير الحية: تجارب على التفاعلات الاجتماعية في الأسماك الحية.”

التحويل السلوكي

النظام الجديد المسمى التحويل السلوكي هو نقل المخزون الكامل من السلوكيات والإجراءات للكائنات الحية إلى نسخة روبوتية منفصلة. وفي عمل الباحثين، كانت الأسماك الحية هي الأساس، مما مكنهم من التلاعب المستقل والفهم التفاعلات الاجتماعية في الوقت الفعلي.

أولًا، بنى الفريق تركيبة من两个 خزان مائي منفصل يحتوي كل واحد على سمكة ونسخة روبوتية. داخل كل خزان، كانت السمكة الحية تسبح مع النسخة الروبوتية، والتي كانت تكرر وتطابق الشكل والنمط الحركي للسمكة الحية في الخزان الآخر.

استند الباحثون إلى نظام تتبع آلي لتسجيل أنماط الحركة للسمكة الحية، والتي استخدمت لتحكم النسخة الروبوتية في الخزان الآخر من خلال منظم خارجي. وبسبب هذا النظام، تمكن من نقل المخطط السلوكي الكامل لكل سمكة عبر الخزانات في جزء من الثانية.

خلق هذا النظام تفاعلًا بين الكائنات الحية المنفصلة عن طريق استخدام الروبوتات. ومع القدرة على التحكم المستقل في شكل الروبوتات، انطلق الفريق لاستكشاف العلاقات بين المظهر والحركة في السلوك الاجتماعي.

نقلت النسخة الروبوتية حركة السمكة بدقة تبلغ 95% في معظم التجارب، مع تأخر زمني أقصى يقل عن ثلثي الثانية.

في بعض أعمال بورفيري السابقة، أظهر أن الروبوتات يمكن أن تكون نماذج سلوكية ناجحة للأسماك، مع تتبع الأسماك للروبوتات.

“في البشر، يتكشف السلوك الاجتماعي في أفعال و习ات وممارسات في النهاية تعرف حياتنا الفردية ومجتمعنا”، قال سيموني ماكري من مركز العلوم السلوكية والصحة النفسية، معهد الصحة العليا، روما. “تعتمد هذه على عمليات معقدة، وسيطة بالخصائص الفردية – الصلع، الطول، نبرة الصوت، والملابس، على سبيل المثال – والتعليقات السلوكية، المتجهات التي غالبًا ما تكون صعبة الفصل. يظهر هذا النهج الجديد أننا يمكن أن نفصل التأثيرات على جودة التفاعل الاجتماعي ونحدد الميزات البصرية التي تهم حقًا.”

واحدة من نتائج الفريق جاءت من التجارب على أدوار الزعيم والمتابع بين الأسماك الكبيرة والصغيرة. في التجارب، سبح سمك كبير مع نسخة روبوتية صغيرة تعكس سلوك سمكة صغيرة في الخزان الآخر. وفاجأ الفريق أن السمكة الصغيرة قادت التفاعلات بدلاً من السمكة الكبيرة.

منصة التحويل السلوكي المائية (صورة: مدرسة الهندسة في جامعة نيويورك)

نسخ روبوتية من الأسماك (صورة: مدرسة الهندسة في جامعة نيويورك)

استخدامات الإنسان

يمكن استخدام هذا النظام في tương lai للاستخدامات البشرية، والامكانيات لا حصر لها. واحدة من هذه الإمكانيات هي التحويل السلوكي المغلق، حيث تعمل الروبوتات كوكلاء للأشخاص.

أوضح مارت كاراكايا، مرشح دكتوراه في قسم الهندسة الميكانيكية والفضائية في جامعة نيويورك، واحدة من الإمكانيات الأكثر إثارة للاهتمام في النظام.

“مثال واحد سيكون المستعمرات على المريخ، حيث يمكن للخبراء من الأرض استخدام الروبوتات الإنسانية كمداخل لأنفسهم للتفاعل مع البيئة والأشخاص هناك”، قال. “هذا سوف يوفر فحصًا طبيًا أكثر سهولة ودقة، ويحسن الاتصال البشري، ويقلل العزلة. يجب إجراء دراسات متعمقة حول التأثيرات السلوكية والنفسية لهذه الوكلاء لتحسين فهم كيفية تنفيذ هذه التقنيات في الحياة اليومية.”

دعم البحث من قبل مؤسسة العلوم الوطنية، ومعهد الصحة الوطنية على إساءة استخدام المخدرات، ومكتب العلوم السلوكية والاجتماعية.