연구자들, “행동 텔레포팅”을 이용한 로봇 물고기 연구 진행

뉴욕 대학교(NYU) 탠던 공과대학의 연구자들은 새로운 접근 방식인 “행동 텔레포팅”을 개발 중이며, 이는 사회적 행동, 침입종과 원산종 간의 상호작용, 포식자/피식자 관계, 그리고 인간과 로봇 간의 인터페이스를 더 깊이 이해하는 데 도움이 될 수 있을 것입니다.

연구 팀은 Maurizio Porfiri 교수가 이끌었으며, 연구 결과는 Cell Press 저널 iScience에 발표되었으며, “Behavioral Teleporting of Individual Ethograms onto Inanimate Robots: Experiments on Social Interactions in Live Zebrafish”라는 제목으로 발표되었습니다.

행동 텔레포팅

새로운 시스템인 행동 텔레포팅은 생명체의 모든 행동과 동작을 원격으로 위치한 로봇 복제본에 전송하는 것입니다. 연구자들은 살아있는 제브라피ッシュ를 기반으로 하여 사회적 상호작용을 독립적으로 조작하고 이해할 수 있었습니다.

연구 팀은 먼저 두 개의 수족관을 준비하여 각 수족관에 한 마리의 물고기와 한 개의 로봇 복제본을 넣었습니다. 각 수족관에서 살아있는 물고기는 다른 수족관의 로봇 복제본과 함께 헤엄쳤으며, 로봇 복제본은 다른 수족관의 살아있는 물고기의 형태와 이동 패턴을 복제하고 일치시켰습니다.

연구자들은 자동 추적 시스템을 사용하여 살아있는 물고기의 이동 패턴을 평가하고, 외부 조작기를 통해 다른 수족관의 로봇 복제본을 제어했습니다. 이 시스템으로 인해 각 물고기의 전체 에토그램을 단 몇 분의 1초 안에 다른 수족관으로 전송할 수 있었습니다.

이 시스템은 로봇을 사용하여 두 개의 원격으로 위치한 살아있는 동물 간의 상호작용을 만들었습니다. 로봇의 형태를 독립적으로 제어할 수 있는 능력으로, 연구 팀은 사회적 행동에서 외모와 운동 간의 연결을 탐구하기 시작했습니다.

복제된 물고기의 동작은 거의 모든 실험에서 95%의 정확도로 전송되었으며, 최대 시간 지연은 2/10초 미만이었습니다.

Porfiri의 이전 연구에서, 그는 제브라피ッシュ를 위한 성공적인 행동 모델로 로봇을 보여주었으며, 제브라피ッシュ 무리가 로봇의 동작을 따랐습니다.

인간의 사회적 행동은 행동, 습관, 관행 등으로 나타나며, 궁극적으로 우리의 개인 생활과 사회를 정의합니다. 이러한 행동은 개인의 특성, 즉禿頭, 키, 목소리 음调, 의복 등과 행동 피드백에 의해 중재됩니다. 이러한 새로운 접근 방식은 사회적 상호작용의 질에 영향을 미치는 요인과 실제로 중요한 시각적 특성을 결정할 수 있음을 보여줍니다.

연구 팀의 발견 중 하나는 큰 물고기와 작은 물고기 간의 리더/추종자 역할에 관한 실험에서 나왔습니다. 실험에서 큰 물고기는 다른 수족관의 작은 물고기의 행동을 복제하는 작은 로봇 복제본과 함께 헤엄쳤습니다. 연구 팀은 작은 물고기가 큰 물고기보다 상호작용을 이끌었다는 사실에 놀랐습니다.

행동 텔레포팅 수족관 (이미지: NYU 탠던 공과대학)

로봇 제브라피ッシュ 복제본 (이미지: NYU 탠던 공과대학)

인간의 활용

이 시스템은 미래에 인간의 상호작용에도 사용될 수 있으며, 가능성은 무한합니다. 이러한 가능성 중 하나는 폐쇄형 텔레포팅으로, 로봇이 사람의 대리인으로 작용할 것입니다.

뉴욕 대학교 탠던 공과대학 기계 및 항공공학부의 박사 과정 학생인 Mart Karakaya는 시스템의 가장 흥미로운 가능성 중 하나를 설명했습니다.

“예를 들어, 화성의 식민지에서 지구의 전문가들이 인간형 로봇을 사용하여 환경과 그곳의 사람들과 상호작용할 수 있습니다. 이것은 의료 검사를 더 쉽고 정확하게 만들고, 인간의 접촉을 개선하며, 고립을 줄일 것입니다. 이러한 기술을 일상 생활에 구현하기 위해 행동적 및 심리적 영향에 대한 자세한 연구가 필요합니다.”

이 연구는 미국 국립 과학 재단, 미국 국립 약물 남용 연구소, 그리고 행동 및 사회 과학 연구 사무소의 지원을 받았습니다.