Robotteknologi og fysisk AI
Forskere bruger robotfisk til at udforske “adfærdsteleportering”
Føj Unite.AI til dine foretrukne kilder på Google
Forskere fra NYU Tandon School of Engineering arbejder på en ny tilgang kaldet “adfærdsteleportering”, som kan føre til en dybere forståelse af social adfærd, interaktioner mellem invasive og native arter, prædator/bytte-forhold samt bedre menneske/robot-grænseflader.
Forskerholdet blev ledet af Maurizio Porfiri, Institute Professor ved NYU Tandon. Forskningen blev offentliggjort i Cell Press-tidsskriftet iScience, med titlen “Adfærdsteleportering af enkeltethogrammer til ulevende robotter: Eksperimenter på sociale interaktioner i levende zebrafisk”.
Adfærdsteleportering
Det nye system kaldet adfærdsteleportering er overførslen af den komplette samling af adfærd og handlinger fra en levende organisme til en fjernstyret robotkopi. For forskernes arbejde blev en levende zebrafisk brugt som basis, hvilket gjorde det muligt for dem at uafhængigt manipulere og forstå sociale interaktioner i realtid.
Holdet opførte først en opsætning af to separate akvarier, hver med en fisk og en robotkopi. I hvert akvarium svømmede den levende fisk sammen med robotkopien, som replicerede og matchede morfologien og locomotoriske mønster fra den levende fisk i det andet akvarium.
Forskerne afhængige af et automatiseret sporingssystem til at score locomotoriske mønstre fra den levende fisk, som blev brugt til at styre robotkopien i det andet akvarium gennem en ekstern manipulator. Takket være dette system kunne den komplette ethogram for hver fisk overføres mellem akvarier på blot en brøkdel af et sekund.
Dette system skabte en interaktion mellem de to fjernstyret placerede levende dyr gennem brug af robotter. Med evnen til at uafhængigt styre morfologien af robotterne, satte holdet sig for at udforske forbindelser mellem udseende og bevægelser i social adfærd.
Robotkopien teleporterede fiskens bevægelse med en nøjagtighed på 95% i næsten alle forsøg, med en maksimal tidsforsinkelse på mindre end to tiendedele af et sekund.
I nogle af Porfiris tidligere arbejde kunne han demonstrere robotter som succesfulde adfærdsmodeller for zebrafisk, med skoler af zebrafisk, der følger deres robotiske modstykker.
“I mennesker udvikler sig social adfærd i handlinger, vaner og praksis, der ultimativt definerer vores enkelte liv og vores samfund,” sagde Simone Macrì fra Centre for Behavioral Sciences and Mental Health, Isituto Superiore di Sanitá, Rom. “Disse afhænger af komplekse processer, formidlet af individuelle træk – som skaldethed, højde, stemme tone og påklædning, for eksempel – og adfærdsfeedback, vektorer, der ofte er svære at isolere. Denne nye tilgang demonstrerer, at vi kan isolere påvirkninger på kvaliteten af sociale interaktioner og bestemme, hvilke visuelle funktioner, der virkelig betyder noget.”
En af holdets fund kom fra eksperimenter på leder/følger-roller mellem store og små fisk. I eksperimenterne svømmede en stor fisk sammen med en lille kopi, der spejlede adfærden af en lille fisk i det andet akvarium. Holdet var overrasket over at finde, at den mindre fisk led interaktionerne snarere end den større.
Menneskelige anvendelser
Dette system kan bruges til menneskelige interaktioner i fremtiden, og mulighederne er uendelige. En af mulighederne er lukket slingeteleportering, hvor robotter fungerer som proxier for mennesker.
Mart Karakaya, en ph.d.-kandidat i afdelingen for Mekanisk og Rumfartsteknisk Ingeniørvidenskab ved NYU Tandon, beskrev en af de mest spændende muligheder for systemet.
“Et eksempel ville være kolonierne på Mars, hvor eksperter fra Jorden kunne bruge humanoid robotter som en udvidelse af sig selv til at interagere med miljøet og menneskene der,” sagde han. “Dette ville give en lettere og mere præcis medicinsk undersøgelse, forbedre menneskelig kontakt og reducere isolation. Detaljerede studier af de adfærdsmæssige og psykologiske effekter af disse proxier må afsluttes for bedre at forstå, hvordan disse teknikker kan implementeres i daglig liv.”
Forskningen blev støttet af National Science Foundation, National Institute on Drug Abuse og Office of Behavioral and Social Sciences Research.
