İstilacı Türlerin Kontrolü İçin Oluşturulan Robotic Balıklar

NYU Tandon Mühendislik Okulu Profesör Maurizio Porfiri ve NYU Tandon ile Batı Avustralya Üniversitesi‘nden oluşan araştırma ekibi, dünyanın en problemli istilacı türlerinden biri olan sivrisinek balığını kontrol etmek için robotic balıkların nasıl kullanılabileceğini gösterdi. İstilacı türlerin kontrolü, dünya genelindeki ülkelerin karşılaştığı bir sorundur ve en büyük sorunlar göllerde ve nehirlerde ortaya çıkar. Bu ortamlarda, balıklar ve diğer türler, predatörlerden kaçınmalarını engelleyen bariyerlere sahiptir. Biyometrik robotlar ve hayvan davranışları ile ilgili laboratuvarın yaptığı bu yeni gelişmeler, her yerde büyük sorunlara çözümler sunabilir.

Sivrisinek balığı popülasyonu, dünya genelindeki tatlı su göllerinde ve nehirlerinde artmış ve yerli balık ve amfibi türleri için ciddi sorunlara neden olmuştur. Sivrisinek balığını kontrol etmenin geleneksel yolu, toksik maddeler veya tuzaklar kullanmaktır ve bu genellikle başarısız veya yerel vahşi yaşam için zararlıdır.

Porfiri’nin liderliğindeki araştırma ekibi, biyolojik olarak esinlenen bir robotic balığın sivrisinek balığının davranışında korku ile ilgili değişikliklere neden olup olmadığını görmek için deneyler yaptı. Sonuç olarak, sivrisinek balığının en büyük predatörü olan büyük ağızlı bassın küçük bir miktarına maruz kalmanın, stres tepkileri gâyduğunu buldular. Daha sonra, belirli davranışlardan kaçındılar ve enerji rezervlerinin kaybına neden olan psikolojik değişiklikler geçirdiler. Bu değişikliklerin, balıkların üreme oranlarında bir azalma nedeni olabileceği düşünülüyor.

Makale, Royal Society Interface dergisinde yayımlandı. Makale, “Biyolojik olarak Esinlenen ve Etkileşimli Robotic Avcıların Sivrisinek Balığına Karşı Davranışsal ve Yaşam Tarihine Bağlı Tepkileri” başlığını taşır.

“Bilgimiz dahilinde, bu istilacı türe korku tepkileri uyandırmak için robotlar kullanan ilk çalışma bu” dedi Porfiri. “Sonuçlar, büyük ağızlı bassın yüzme kalıplarını ve görsel görünümünü yakından taklit eden bir robotic balığın, laboratuvar ortamında sivrisinek balığı üzerinde güçlü ve kalıcı bir etkisi olduğunu gösteriyor.”

Deneyler, sivrisinek balığı gruplarını, her hafta 15 dakika süreyle altı ardışık hafta boyunca bir robotic büyük ağızlı bass ile maruz bırakmayı içeriyordu. Her oturum, robotic bass tarafından sergilenen farklı bir davranış içeriyordu. Bazı denemelerde, robotic balık, gerçek zamanlı geri bildirimi sağlamak için programlandı ve avcı davranışını taklit etmek için daha hızlı bir hızda yüzdü. Araştırmacılar daha sonra verileri analiz etti ve robotun biyomimetrisi ile sivrisinek balığının stres seviyeleri arasında bağlantılar buldular. Sivrisinek balığının sergilediği bazı korku ile ilgili davranışlar, yerinde durmak, tanımadıkları ve keşfedilmemiş alanlara karşı artan bir şüphe düzeyi ve düzensiz yüzme kalıpları içeriyordu.

Araştırmacılar, stres tepkisinin fizyolojik parametrelerine de odaklandılar. Her hafta balıkları ölçtü ve ağırlık veya uzunluktaki herhangi bir değişikliği izlediler. Bir balığın ağırlığının azalması, predatörlere bir tepki olabilir ve enerji rezervlerinin azalmasına neden olur. Bu balıklar, hayatta kalmak için aynı süreleri sağlayamaz ve üreme için aynı enerji miktarını sağlayamazlar.

Robotic bass, saldırgan bir davranış sergileyerek saldırı kalıplarında yüzdüğünde, sivrisinek balığında en yüksek düzeyde davranışsal ve fizyolojik stres tepkileri ölçüldü.

“Bu etkilerin vahşi popülasyonlara tercüme edilip edilmeyeceğini belirlemek için daha fazla çalışma gerekiyor, ancak bu, bir robotiğin sivrisinek balığı sorununu çözmek için potansiyelinin somut bir demonstrasyonudur” dedi Giovanni Polverino, Batı Avustralya Üniversitesi Biyolojik Bilimler Bölümü’nden Forrest Fellow ve makalenin baş yazarı. “Okullarımız arasında istilacı türlerin yayılmasını mücadele etmek için yeni, etkili araçlar oluşturmak için daha fazla çalışma yapıyoruz.”

Porfiri’nin yönettiği Dinamik Sistemler Laboratuvarı, canlı balıklarla birlikte biyomimetik robotları kullanarak toplu hayvan davranışlarını incelemektedir. Bu davranışlar, eş tercihleri ve liderliği içerir. Bu teknolojinin bir başka avantajı, deneyler için canlı hayvan kullanım ihtiyacını azaltmasıdır.

Bu gelişmeler, robotiğin toplumun ve çevrenin her yönüne girdiğinin başka bir örneğidir. Gelecekte, belirli görevlere adanmış ve yapay zeka tarafından yönetilen robotic balıkların, canlı türlerle birlikte çevremizde yaşayacağı bir noktaya ilerlemek zor değildir.