Ερευνητές Χρησιμοποιούν Ρομποτικά Ψάρια για την Εξέταση του “Βehavioral Teleporting”

Ερευνητές από τη Σχολή Μηχανικής του NYU Tandon εργάζονται σε μια νέα προσέγγιση που ονομάζεται “behavioral teleporting”, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε μια πιο sâuστόχαστη κατανόηση της κοινωνικής συμπεριφοράς, των αλληλεπιδράσεων μεταξύ εισβολικών και ιθαγενών ειδών, των σχέσεων θηρικού/θύματος, καθώς και καλύτερων ανθρώπινων/ρομποτικών διεπαφών.

Η ομάδα των ερευνητών ηγήθηκε από τον Maurizio Porfiri, Καθηγητή στο NYU Tandon. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell Press iScience, με τίτλο “Behavioral Teleporting of Individual Ethograms onto Inanimate Robots: Experiments on Social Interactions in Live Zebrafish”.

Behavioral Teleporting

Το νέο σύστημα που ονομάζεται behavioral teleporting είναι η μεταφορά του ολοκληρωμένου καταλόγου συμπεριφορών και ενεργειών ενός ζωντανού οργανισμού σε ένα απομακρυσμένο ρομποτικό αντίγραφο. Για το έργο των ερευνητών, ένα ζωντανό ψάρι zebrafish ήταν η βάση, η οποία τους επέτρεψε να χειριστούν ανεξάρτητα και να κατανοήσουν τις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις σε πραγματικό χρόνο.

Η ομάδα κατασκεύασε πρώτα ένα σύστημα δύο ξεχωριστών υδάτινων δεξαμενών, κάθε μια από τις οποίες περιείχε ένα ψάρι και ένα ρομποτικό αντίγραφο. Μέσα σε κάθε δεξαμενή, το ζωντανό ψάρι κολύμπασε με το ρομποτικό αντίγραφο, το οποίο αναπαράγοντας και ταιριάζοντας τη μορφολογία και το μοτίβο κίνησης του ζωντανού ψαριού στην άλλη δεξαμενή.

Οι ερευνητές βασίστηκαν σε ένα αυτόματο σύστημα παρακολούθησης για να βαθμολογήσουν τα μοτίβα κίνησης των ζωντανών ψαριών, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για να ελέγξουν το ρομποτικό αντίγραφο στην άλλη δεξαμενή μέσω ενός εξωτερικού χειριστή. Λόγω αυτού του συστήματος, ο ολοκληρωμένος εθολόγος κάθε ψαριού ήταν σε θέση να μεταφερθεί μεταξύ δεξαμενών σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο.

Το σύστημα αυτό δημιούργησε μια αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο απομακρυσμένων ζωντανών ζώων μέσω της χρήσης ρομποτικής. Με την ικανότητα να ελέγχουν ανεξάρτητα τη μορφολογία των ρομποτικών, οι ομάδες εξέτασαν τις συνδέσεις μεταξύ εμφάνισης και κίνησης στη κοινωνική συμπεριφορά.

Το αντίγραφο τηλεπόρτησε την κίνηση του ψαριού με ποσοστό ακρίβειας 95% σε σχεδόν όλες τις δοκιμές, με μέγιστο χρόνο καθυστέρησης μικρότερο από δύο δέκατα του δευτερολέπτου.

Σε κάποια προηγούμενο έργο του Porfiri, είχε αποδείξει ότι τα ρομπότ μπορούν να είναι επιτυχημένα μοντέλα συμπεριφοράς για τα ψάρια zebrafish, με σχολεία ψαριών να ακολουθούν τα ρομποτικά τους αντίστοιχα.

“Στους ανθρώπους, η κοινωνική συμπεριφορά αναπτύσσεται σε ενέργειες, συνήθειες και πρακτικές που τελικά ορίζουν την ατομική ζωή και την κοινωνία μας”, είπε ο Simone Macrì του Κέντρου Επιστημών Συμπεριφοράς και Ψυχικής Υγείας, Ινστιτούτο Υγείας της Ρώμης. “Αυτές εξαρτώνται από σύνθετες διαδικασίες, που μεσολαβούν από ατομικά χαρακτηριστικά — γυμνότης, ύψος, τόνος φωνής, και ενδυμασία, για παράδειγμα — και συμπεριφορική ανάδραση, διανυσματα που συχνά είναι δύσκολο να απομονωθούν. Αυτή η νέα προσέγγιση δείχνει ότι μπορούμε να απομονώσουμε τις επιρροές στην ποιότητα της κοινωνικής αλληλεπίδρασης και να καθορίσουμε ποια οπτικά χαρακτηριστικά έχουν πραγματικά σημασία.”

Ένα από τα ευρήματα της ομάδας προήλθε από πειράματα για τους ρόλους ηγέτη/ακολουθούντος μεταξύ μεγάλων και μικρών ψαριών. Στα πειράματα, ένα μεγάλο ψάρι κολύμπησε με ένα μικρό αντίγραφο που ανταύγειζε τη συμπεριφορά ενός μικρού ψαριού στην άλλη δεξαμενή. Η ομάδα ήταν έκπληκτη να βρει ότι το μικρότερο ψάρι οδήγησε τις αλληλεπιδράσεις αντί του μεγαλύτερου.

Πλατφόρμα Behavioral Teleporting (Εικόνα: NYU Tandon School of Engineering)

Ρομποτικά Αντιγραφή Ψαριών Zebrafish (Εικόνα: NYU Tandon School of Engineering)

Χρήσεις Ανθρώπων

Αυτό το σύστημα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για ανθρώπινες αλληλεπιδράσεις στο μέλλον, και οι δυνατότητες είναι απεριόριστες. Μια τέτοια δυνατότητα είναι η κλειστή τηλεπόρτωση, όπου τα ρομπότ θα λειτουργούν ως αντιπρόσωποι ανθρώπων.

Ο Mart Karakaya, υποψήφιος διδάκτωρ στο Τμήμα Μηχανικής και Αεροδιαστημικής του NYU Tandon, περιέγραψε μια από τις πιο ενθουσιώδεις δυνατότητες του συστήματος.

“Ένα παράδειγμα θα ήταν οι αποικίες στον Άρη, όπου οι ειδικοί από τη Γη θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν ανθρωπόμορφα ρομπότ ως επέκταση του εαυτού τους για να αλληλεπιδράσουν με το περιβάλλον και τους ανθρώπους εκεί”, είπε. “Αυτό θα παρείχε ευκολότερη και πιο ακριβή ιατρική εξέταση, θα βελτίωνε την ανθρώπινη επαφή και θα μειώνε τη μοναξιά. Λεπτομερείς μελέτες για τις συμπεριφορικές και ψυχολογικές επιπτώσεις αυτών των αντιπροσώπων πρέπει να ολοκληρωθούν για να κατανοηθεί καλύτερα πώς αυτές οι τεχνικές μπορούν να εφαρμοστούν στην καθημερινή ζωή.”

Η έρευνα υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το Εθνικό Ινστιτούτο για την Κατάχρηση Ναρκωτικών και το Γραφείο Επιστημών Συμπεριφοράς και Κοινωνικών Επιστημών.