นักวิจัยใช้ปลาโรบอทเพื่อสำรวจ “การขนส่งพฤติกรรม”

นักวิจัยจาก NYU Tandon School of Engineering กำลังทำงานในแนวทางใหม่ที่เรียกว่า “การขนส่งพฤติกรรม” ซึ่งอาจนำไปสู่ความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับพฤติกรรมทางสังคม การโต้ตอบระหว่างสัตว์รุกรานและพืชพันธุ์พื้นเมือง ความสัมพันธ์ระหว่างสัตว์นักล่าและเหยื่อ，以及การสร้างอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์และโรบอทที่ดีขึ้น

ทีมนักวิจัยนำโดย Maurizio Porfiri ศาสตราจารย์ที่ NYU Tandon การวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Cell Press journal iScience โดยมีชื่อเรื่องว่า “การขนส่งพฤติกรรมของอีธอแกรมของสิ่งมีชีวิตไปยังโรบอทที่ไม่มีชีวิต: การทดลองเกี่ยวกับการโต้ตอบทางสังคมในปลาแซบา”

การขนส่งพฤติกรรม

ระบบใหม่ที่เรียกว่าการขนส่งพฤติกรรมคือการถ่ายโอนพฤติกรรมและกระทำของสิ่งมีชีวิตไปยังโรบอทที่อยู่ห่างออกไป สำหรับการทำงานของนักวิจัย ปลาแซบาเป็นพื้นฐาน ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถจัดการและเข้าใจการโต้ตอบทางสังคมได้แบบเรียลไทม์

ทีมแรกสร้างระบบที่มีถังน้ำสองถัง แต่ละถังมีปลาหนึ่งตัวและโรบอทที่เลียนแบบปลาในถังอื่น ในแต่ละถัง ปลาและโรบอทจะว่ายน้ำด้วยกัน โดยที่โรบอทจะเลียนแบบและตรงกับพฤติกรรมของปลาในถังอื่น

นักวิจัยใช้ระบบติดตามอัตโนมัติเพื่อประเมินรูปแบบการเคลื่อนไหวของปลา ซึ่งใช้ในการควบคุมโรบอทในถังอื่นผ่านตัวจัดการภายนอก เนื่องจากระบบนี้ อีธอแกรมของปลาแต่ละตัวจึงสามารถถ่ายโอนข้ามถังได้ภายในเศษวินาที

ระบบนี้สร้างการโต้ตอบระหว่างสัตว์สองตัวที่อยู่ห่างออกไปโดยใช้โรบอท โดยที่ทีมสามารถควบคุมรูปร่างของโรบอทได้อย่างอิสระ พวกเขาจึงสามารถสำรวจความเชื่อมโยงระหว่างรูปร่างและการเคลื่อนไหวในพฤติกรรมทางสังคม

โรบอทสามารถเลียนแบบการเคลื่อนไหวของปลาได้ถึง 95% ในการทดลองเกือบทั้งหมด โดยมีเวลาล่าช้าที่สูงสุดน้อยกว่า 0.2 วินาที

ในงานวิจัยก่อนหน้านี้ของ Porfiri เขาสามารถแสดงให้เห็นว่าโรบอทสามารถเป็นตัวแบบพฤติกรรมที่ประสบความสำเร็จสำหรับปลาแซบา โดยที่ฝูงปลาแซบาเดินตามโรบอท

“ในมนุษย์ พฤติกรรมทางสังคมจะเกิดขึ้นในรูปแบบการกระทำ นิสัย และการปฏิบัติที่กำหนดชีวิตและวัฒนธรรมของเรา” Simone Macrì จาก Centre for Behavioral Sciences and Mental Health, Isituto Superiore di Sanitá, Rome กล่าว “สิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับกระบวนการที่ซับซ้อน ซึ่งถูกกระตุ้นโดยคุณลักษณะของแต่ละบุคคล เช่น การตกผม ส่วนสูง เสียง และการแต่งกาย และการให้ข้อมูลย้อนกลับ ซึ่งมักจะยากที่จะแยกออก สิ่งใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าเราสามารถแยกผลกระทบต่อคุณภาพของการโต้ตอบทางสังคมและกำหนดคุณลักษณะที่มีความสำคัญจริงๆ ได้”

หนึ่งในผลการวิจัยของทีมมาจากการทดลองเกี่ยวกับบทบาทผู้นำและผู้ตามระหว่างปลาตัวใหญ่และเล็ก ในการทดลอง ปลาใหญ่จะว่ายน้ำกับโรบอทที่เลียนแบบปลาเล็กในถังอื่น ทีมงานพบว่าปลาเล็กเป็นผู้นำในการโต้ตอบมากกว่าปลาตัวใหญ่

การขนส่งพฤติกรรมถังน้ำ (ภาพ: NYU Tandon School of Engineering)</caption]

โรบอทปลาแซบา (ภาพ: NYU Tandon School of Engineering)

การใช้งานของมนุษย์

ระบบนี้สามารถใช้สำหรับการโต้ตอบของมนุษย์ในอนาคต และความเป็นไปได้ไม่มีที่สิ้นสุด หนึ่งในความเป็นไปได้คือการขนส่งแบบปิด ซึ่งโรบอทจะทำหน้าที่เป็นตัวแทนของมนุษย์

Mart Karakaya ผู้สมัครปริญญาเอกในภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและอวกาศที่ NYU Tandon ได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่น่าตื่นเต้นที่สุดของระบบ

“ตัวอย่างหนึ่งคืออาณานิคมบนดาวอังคาร โดยที่ผู้เชี่ยวชาญจากโลกสามารถใช้โรบอทที่เหมือนมนุษย์เป็นส่วนขยายของตัวเองเพื่อโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมและผู้คนบนดาวอังคาร” เขากล่าว “สิ่งนี้จะช่วยให้การตรวจสอบทางการแพทย์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น การสื่อสารระหว่างมนุษย์ที่ดีขึ้น และการลดการแยกตัวออกจากสังคม การศึกษาที่มีรายละเอียดเกี่ยวกับผลกระทบทางพฤติกรรมและจิตวิทยาของตัวแทนเหล่านี้ต้องได้รับการดำเนินการเพื่อทำความเข้าใจวิธีการนำเทคนิคเหล่านี้ไปใช้ในชีวิตประจำวัน”

การวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจาก National Science Foundation, National Institute on Drug Abuse และ Office of Behavioral and Social Sciences Research