Libellules et systèmes de défense antimissile

Les libellules ont des réflexes extrêmement rapides avec peu de perception de la profondeur. Leur temps de réaction à une proie qui se déplace dans les airs ou au sol est de 50 millisecondes, soit le même temps qu'il faut pour que l'information traverse trois neurones. Sandia National Laboratories travaille sur des recherches pour comprendre comment fonctionnent les cerveaux des libellules et apprendre comment ils sont capables de calculer des trajectoires complexes. 

La recherche est dirigée par la neuroscientifique informatique Frances Chance. Elle est responsable du développement des algorithmes et présentera ses recherches à la Conférence internationale sur les systèmes neuromorphiques à Knoxville, Tennessee. La recherche a déjà été présentée lors de la réunion annuelle de l'Organisation pour les neurosciences computationnelles à Barcelone, en Espagne. 

Frances Chance se spécialise dans la reproduction des réseaux de neurones biologiques comme les cerveaux, en particulier les neurones et le processus d'envoi d'informations à travers le système nerveux. Les cerveaux sont des versions plus complexes et meilleures des ordinateurs. Ils sont plus économes en énergie tout en se penchant et en s'adaptant à une vitesse plus rapide. 

"J'essaie de prédire comment les neurones sont câblés dans le cerveau et de comprendre quels types de calculs ces neurones font, en fonction de ce que nous savons du comportement de l'animal ou de ce que nous savons des réponses neuronales", a déclaré Chance. 

Les recherches menées par Sandia National Laboratories comprenaient la création d'un environnement simple qui avait généré des libellules grâce à des simulations informatiques. Ils ont utilisé des algorithmes informatiques pour faire en sorte que les libellules attrapent des proies, tout comme leurs homologues réels. Les libellules simulées par ordinateur étaient capables de traiter des informations visuelles tout en chassant, tout comme les libellules dans l'environnement réel. Cela a montré que la programmation de cette manière est possible, ce qui pourrait être appliqué dans de nombreux secteurs différents. 

La nouvelle recherche est déjà appliquée au secteur de la défense antimissile. L'utilisation du même système que celui avec les libellules simulées par ordinateur pourrait améliorer les systèmes de défense antimissile. Les systèmes de défense antimissile fonctionnent de la même manière que les libellules ciblant et attrapant des proies. Ils interceptent un objet en vol comme une libellule intercepte une proie dans l'environnement. Les libellules sont l'un des principaux prédateurs au monde car elles attrapent 95% des proies qu'elles ciblent.

Avec ces nouveaux développements, ils essaient de rendre les ordinateurs de bord des systèmes de défense antimissile plus petits tout en étant rapides et précis. Le fonctionnement actuel des systèmes de défense antimissile repose sur des techniques d'interception établies qui nécessitent une charge de calcul importante. C'est l'un des domaines dans lesquels un modèle basé sur les libellules et leurs proies peut aider. 

La nouvelle technologie et la recherche pourraient aider à améliorer les systèmes de défense antimissile de plusieurs façons, notamment en réduisant la taille, le poids et les besoins en énergie des ordinateurs de bord. Ensuite, les intercepteurs pourraient devenir plus petits et plus légers, ce qui facilitera grandement leurs déplacements. Les nouveaux systèmes pourraient également apprendre de nouvelles façons d'intercepter des cibles en mouvement comme des armes hypersoniques. Contrairement aux missiles balistiques, ces cibles ne suivent pas une trajectoire ou un schéma prédictif similaire. Enfin, le système pourrait être en mesure d'utiliser des capteurs plus simples plutôt que les complexes utilisés actuellement pour intercepter une cible. 

L'un des problèmes avec cette recherche et l'idée est que les missiles et les libellules se déplacent à des vitesses très différentes. Cela pourrait entraîner des écarts

En dehors des systèmes de défense antimissile, le modèle informatique du cerveau des libellules pourrait également contribuer à développer un meilleur apprentissage automatique et une meilleure intelligence artificielle. À mesure que l’utilisation de ce type de technologie et d’intelligence artificielle se développe, elle trouve sa place dans de plus en plus de secteurs. Le secteur de la défense en profite pour devenir beaucoup plus efficace et croître rapidement. Cette recherche montre comment nous pouvons développer des systèmes complexes basés sur ceux qui existent déjà dans notre environnement, parmi lesquels les libellules et leur cerveau. Notre nouvelle technologie nous permet de modéliser cela et de créer une meilleure version.