A kutatók robothalakat használnak a „viselkedési teleportálás” felfedezésére

A NYU Tandon School of Engineering kutatói a „viselkedési teleportálásnak” nevezett új megközelítésen dolgoznak, amely a szociális viselkedés, az invazív és őshonos fajok közötti interakciók, a ragadozó/zsákmány kapcsolatok, valamint jobb megértéséhez vezethet. ember/robot interfészek.

A kutatócsoportot Maurizio Porfiri, a NYU Tandon intézeti professzora vezette. A kutatás a Cell Press folyóiratban jelent meg iScience, címe "Egyedi etogramok viselkedési teleportálása élettelen robotokra: Kísérletek a társadalmi interakciókkal élő zebrahalban. " 

Viselkedési teleportálás

A viselkedési teleportálásnak nevezett új rendszer egy élő szervezet viselkedésének és cselekedeteinek teljes jegyzékének átvitele egy távolról elhelyezett robotmásolatra. A kutatók munkája során egy élő zebrahal volt az alap, amely lehetővé tette számukra, hogy valós időben önállóan manipulálják és megértsék a társadalmi interakciókat. 

A csapat először két különálló vízi tartályt épített fel, amelyek mindegyike egy halat és egy robotmásolatot tartalmazott. Mindegyik tartályon belül az élő hal a robotmásolattal úszott, amely replikálta és megfelelt a másik akváriumban lévő élő hal morfológiájának és mozgásszervi mintázatának.

A kutatók egy automatizált nyomkövető rendszerre támaszkodtak az élő halak mozgásmintázatának pontozására, amelyet a másik tartályban lévő robotmásolat külső manipulátoron keresztül történő vezérlésére használtak. Ennek a rendszernek köszönhetően az egyes halak teljes etogramja a másodperc töredéke alatt átvihető volt a tartályok között. 

Ez a rendszer robotika segítségével interakciót hozott létre a két távoli élő állat között. A robotok morfológiájának önálló szabályozására képes csapatok a megjelenés és a mozgások közötti összefüggések feltárására indultak a társadalmi viselkedésben. 

A replika szinte minden kísérletben 95%-os pontossággal teleportálta a hal mozgását, a maximális időeltolódás pedig kevesebb, mint kéttizedmásodperc. 

Porfiri néhány korábbi munkája során képes volt bemutatni a robotokat, mint a zebrahal sikeres viselkedési modelljét, miközben a zebrahal-rajok követték robottársaikat. 

„Az emberekben a társadalmi viselkedés cselekvésekben, szokásokban és gyakorlatokban bontakozik ki, amelyek végső soron meghatározzák egyéni életünket és társadalmunkat” – mondta Simone Macrì, a római Isituto Superiore di Sanitá Magatartástudományi és Mentálhigiénés Központ munkatársa. „Ezek összetett folyamatoktól függenek, amelyeket egyéni tulajdonságok – például kopaszság, magasság, hangmagasság és öltözet – és viselkedési visszajelzések közvetítenek, amelyeket gyakran nehéz elkülöníteni. Ez az új megközelítés azt mutatja, hogy el tudjuk különíteni a társadalmi interakció minőségére gyakorolt ​​hatásokat, és meghatározzuk, hogy mely vizuális jellemzők számítanak igazán.” 

A csapat egyik megállapítása a nagy és kis halak közötti vezető/követő szerepekkel kapcsolatos kísérletekből származott. A kísérletekben egy nagy hal úszott egy kis replikával, amely a másik tartályban lévő kis hal viselkedését tükrözte. A csapat meglepődve tapasztalta, hogy a kisebb halak vezették az interakciókat, nem pedig a nagyobbak.

Viselkedés szerinti teleportáló vízi tartályok (Kép: NYU Tandon School of Engineering)

Robot Zebrafish replikák (Kép: NYU Tandon School of Engineering)

Emberi felhasználások

Ez a rendszer a jövőben felhasználható emberi interakciókra, és a lehetőségek végtelenek. Az egyik ilyen lehetőség a zárt hurkú teleportálás, ahol a robotok az emberek proxyjaként működnek. 

Mart Karakaya, a NYU Tandon Mechanikai és Repüléstechnikai Tanszékének Ph.D-jelöltje részletezte a rendszer egyik legizgalmasabb lehetőségét.

„Egy példa erre a Marson lévő kolóniák, ahol a földi szakértők humanoid robotokat használhatnának saját maguk kiterjesztéseként, hogy kapcsolatba lépjenek a környezettel és az ott élő emberekkel” – mondta. „Ez egyszerűbb és pontosabb orvosi vizsgálatot tesz lehetővé, javítja az emberi érintkezést, és csökkenti az elszigeteltséget. Részletes tanulmányokat kell végezni e proxyk viselkedési és pszichológiai hatásairól, hogy jobban megértsük, hogyan lehet ezeket a technikákat bevezetni a mindennapi életbe.

A kutatást a Nemzeti Tudományos Alapítvány, az Országos Kábítószer-visszaélések Intézete, valamint a Magatartás- és Társadalomtudományi Kutatóhivatal támogatta.