Libélulas e Sistemas de Defesa contra Mísseis

As libélulas têm reflexos extremamente rápidos com pouca percepção de profundidade. Seu tempo de reação a uma presa que se move pelo ar ou pelo solo é de 50 milissegundos, o mesmo tempo que leva para uma informação atravessar três neurônios. O Sandia National Laboratories está trabalhando em pesquisas para descobrir como o cérebro das libélulas funciona e aprender como elas são capazes de calcular trajetórias complexas. 

A pesquisa é liderada pelo neurocientista computacional Frances Chance. Ela é a responsável pelo desenvolvimento dos algoritmos e apresentará sua pesquisa na Conferência Internacional de Sistemas Neuromórficos em Knoxville, Tennessee. A pesquisa já foi apresentada na Reunião Anual da Organização de Neurociências Computacionais em Barcelona, ​​na Espanha. 

Frances Chance é especialista em replicar redes neurais biológicas como cérebros, especialmente neurônios e o processo de envio de informações por todo o sistema nervoso. Os cérebros são versões mais complexas e melhores dos computadores. Eles são mais eficientes em termos de energia enquanto se inclinam e se adaptam a uma velocidade mais rápida. 

“Eu tento prever como os neurônios estão conectados no cérebro e entender que tipos de cálculos esses neurônios estão fazendo, com base no que sabemos sobre o comportamento do animal ou no que sabemos sobre as respostas neurais”, disse Chance. 

A pesquisa realizada pelo Sandia National Laboratories incluiu a criação de um ambiente simples que gerou libélulas por meio de simulações de computador. Eles usaram algoritmos de computador para fazer as libélulas capturarem suas presas, assim como suas contrapartes da vida real. As libélulas simuladas por computador foram capazes de processar informações visuais enquanto caçavam, exatamente como as libélulas no ambiente real. Isso mostrou que a programação dessa forma é possível, podendo ser aplicada em diversos setores. 

A nova pesquisa já está sendo aplicada ao setor de defesa antimísseis. O uso do mesmo sistema com as libélulas simuladas por computador poderia melhorar os sistemas de defesa antimísseis. Os sistemas de defesa contra mísseis funcionam de maneira semelhante às libélulas visando e capturando presas. Eles interceptam um objeto em vôo como uma libélula intercepta uma presa no ambiente. As libélulas são um dos maiores predadores do mundo, pois capturam 95% das presas que visam.

Com esses novos desenvolvimentos, eles estão tentando tornar os computadores de bordo dos sistemas de defesa antimísseis menores, mas ainda assim rápidos e precisos. A maneira atual como os sistemas de defesa antimísseis funcionam é através de técnicas de interceptação estabelecidas que requerem uma carga computacional pesada. Esta é uma das áreas em que um modelo baseado em libélulas e suas presas pode ajudar. 

A nova tecnologia e pesquisa podem ajudar a melhorar os sistemas de defesa antimísseis de várias maneiras, incluindo a redução do tamanho, peso e necessidades de energia dos computadores de bordo. Então, os interceptadores podem se tornar menores e mais leves, o que facilitará muito a movimentação deles. Os novos sistemas também podem aprender novas maneiras de interceptar alvos em movimento, como armas hipersônicas. Ao contrário dos mísseis balísticos, esses alvos não seguem uma trajetória ou padrão preditivo semelhante. Finalmente, o sistema poderia usar sensores mais simples em vez dos complexos usados ​​agora para interceptar um alvo. 

Um dos problemas com esta pesquisa e a ideia é que mísseis e libélulas viajam em velocidades muito diferentes. Isso pode causar algumas discrepâncias

Fora dos sistemas de defesa antimísseis, o modelo computacional dos cérebros das libélulas também poderia ajudar a desenvolver melhor aprendizado de máquina e inteligência artificial. À medida que a utilização deste tipo de tecnologia e inteligência artificial cresce, ela está a chegar a cada vez mais setores. O sector da defesa é um dos que está a utilizar isto para se tornar muito mais eficiente e crescer rapidamente. Esta pesquisa mostra como podemos desenvolver sistemas complexos baseados naqueles que já existem em nosso ambiente, entre eles estão as libélulas e seus cérebros. Nossa nova tecnologia nos permite modelar isso e criar uma versão melhor.