Pesquisadores Usam Peixe Robótico para Explorar “Teleportação Comportamental”

Pesquisadores da NYU Tandon School of Engineering estão trabalhando em uma nova abordagem chamada “teleportação comportamental”, que pode levar a uma compreensão mais profunda do comportamento social, interações entre espécies invasoras e nativas, relações predador/presa, bem como melhores interfaces humanas/robóticas.

A equipe de pesquisadores foi liderada por Maurizio Porfiri, Professor do Instituto da NYU Tandon. A pesquisa foi publicada na revista Cell Press iScience, intitulada “Teleportação Comportamental de Etogramas Individuais em Robôs Inanimados: Experimentos em Interações Sociais em Peixes-Zebra Vivos.”

Teleportação Comportamental

O novo sistema chamado teleportação comportamental é a transferência do inventário completo de comportamentos e ações de um organismo vivo para um robô réplica remoto. Para o trabalho dos pesquisadores, um peixe-zebra vivo foi a base, o que permitiu que eles manipulassem e entendessem interações sociais em tempo real.

A equipe primeiro construiu um conjunto de dois tanques aquáticos separados, cada um contendo um peixe e uma réplica robótica. Em cada tanque, o peixe vivo nadava com a réplica robótica, que replicava e correspondia à morfologia e ao padrão locomotor do peixe vivo no outro tanque.

Os pesquisadores confiaram em um sistema de rastreamento automatizado para pontuar os padrões locomotores dos peixes vivos, que foram usados para controlar a réplica robótica no outro tanque por meio de um manipulador externo. Devido a esse sistema, o etograma completo de cada peixe pôde ser transferido entre os tanques em apenas uma fração de segundo.

Esse sistema criou uma interação entre os dois animais vivos remotos por meio do uso de robótica. Com a capacidade de controlar independentemente a morfologia dos robôs, a equipe se propôs a explorar conexões entre aparência e movimentos no comportamento social.

A réplica teleportou o movimento do peixe com uma taxa de precisão de 95% em quase todos os testes, com um atraso máximo de menos de dois décimos de segundo.

Em alguns dos trabalhos anteriores de Porfiri, ele demonstrou que robôs podem ser modelos de comportamento bem-sucedidos para peixes-zebra, com cardumes de peixes-zebra seguindo seus contrapartes robóticos.

“No ser humano, o comportamento social se desenrola em ações, hábitos e práticas que definem nossa vida individual e nossa sociedade”, disse Simone Macrì do Centro de Ciências do Comportamento e Saúde Mental, Istituto Superiore di Sanità, Roma. “Esses dependem de processos complexos, mediados por características individuais — calvície, altura, tom de voz e traje, por exemplo — e feedback comportamental, vetores que são frequentemente difíceis de isolar. Essa nova abordagem demonstra que podemos isolar influências na qualidade da interação social e determinar quais recursos visuais realmente importam.”

Uma das descobertas da equipe veio de experimentos sobre papéis de líder e seguidor entre peixes grandes e pequenos. Nos experimentos, um peixe grande nadava com uma réplica pequena que refletia o comportamento de um peixe pequeno no outro tanque. A equipe ficou surpresa ao descobrir que o peixe menor liderava as interações em vez do maior.

Plataforma de Teleportação Comportamental (Imagem: NYU Tandon School of Engineering)

Réplicas Robóticas de Peixes-Zebra (Imagem: NYU Tandon School of Engineering)

Usos Humanos

Esse sistema pode ser usado para interações humanas no futuro, e as possibilidades são infinitas. Uma dessas possibilidades é a teleportação de circuito fechado, onde robôs atuariam como proxies de pessoas.

Mart Karakaya, um candidato a Ph.D. no Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da NYU Tandon, detalhou uma das possibilidades mais emocionais do sistema.

“Um exemplo seria as colônias em Marte, onde especialistas da Terra poderiam usar robôs humanoides como extensão de si mesmos para interagir com o ambiente e as pessoas lá”, disse ele. “Isso forneceria exames médicos mais fáceis e precisos, melhoraria o contato humano e reduziria o isolamento. Estudos detalhados sobre os efeitos comportamentais e psicológicos desses proxies devem ser concluídos para entender melhor como essas técnicas podem ser implementadas na vida diária.”

A pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation, o National Institute on Drug Abuse e o Office of Behavioral and Social Sciences Research.