Robot học và AI vật lý
Các nhà nghiên cứu sử dụng cá robot để khám phá “dịch chuyển hành vi”
Thêm Unite.AI vào các nguồn ưu tiên của bạn trên Google
Các nhà nghiên cứu từ Trường Kỹ thuật NYU Tandon đang làm việc trên một phương pháp mới gọi là “dịch chuyển hành vi”, có thể dẫn đến sự hiểu biết sâu sắc hơn về hành vi xã hội, tương tác giữa các loài xâm lấn và bản địa, mối quan hệ giữa kẻ săn mồi và con mồi, cũng như giao diện người-máy tốt hơn.
Đội ngũ các nhà nghiên cứu được dẫn dắt bởi Maurizio Porfiri, Giáo sư Viện tại NYU Tandon. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell Press iScience, với tiêu đề “Dịch chuyển hành vi của các ethogram cá nhân lên các robot vô tri: Thí nghiệm về tương tác xã hội trong cá zebrafish sống.”
Dịch chuyển hành vi
Hệ thống mới gọi là dịch chuyển hành vi là việc chuyển giao toàn bộ hàng tồn kho các hành vi và hành động của một sinh vật sống lên một bản sao robot từ xa. Đối với công việc của các nhà nghiên cứu, một con cá zebrafish sống là cơ sở, cho phép họ điều khiển và hiểu độc lập các tương tác xã hội trong thời gian thực.
Đội ngũ đầu tiên xây dựng một thiết lập gồm hai bể thủy sinh riêng biệt, mỗi bể chứa một con cá và một bản sao robot. Trong mỗi bể, con cá sống bơi cùng với bản sao robot, sao chép và khớp với hình thái và mẫu di chuyển của con cá sống trong bể khác.
Các nhà nghiên cứu dựa vào một hệ thống theo dõi tự động để ghi lại các mẫu di chuyển của con cá sống, được sử dụng để điều khiển bản sao robot trong bể khác thông qua một bộ điều khiển ngoài. Nhờ hệ thống này, toàn bộ ethogram của mỗi con cá có thể được chuyển giao qua các bể trong một phần nhỏ của giây.
Hệ thống này tạo ra một tương tác giữa hai sinh vật sống từ xa thông qua việc sử dụng robot. Với khả năng điều khiển độc lập hình thái của các robot, đội ngũ đã bắt đầu khám phá các mối quan hệ giữa hình dạng và chuyển động trong hành vi xã hội.
Bản sao đã dịch chuyển chuyển động của con cá với độ chính xác 95% trong hầu hết các thử nghiệm, với độ trễ thời gian tối đa dưới hai phần mười giây.
Trong một số công việc trước đây của Porfiri, ông đã chứng minh rằng robot có thể là các mô hình hành vi thành công cho cá zebrafish, với đàn cá zebrafish theo dõi các đối tác robot của chúng.
“Trong con người, hành vi xã hội diễn ra trong các hành động, thói quen và thực hành cuối cùng định nghĩa cuộc sống cá nhân và xã hội của chúng ta,” Simone Macrì của Trung tâm Khoa học Hành vi và Sức khỏe Tâm thần, Isituto Superiore di Sanitá, Rome cho biết. “Những điều này phụ thuộc vào các quá trình phức tạp, được trung gian bởi các đặc điểm cá nhân – như hói đầu, chiều cao, giọng nói và trang phục, ví dụ – và phản hồi hành vi, các vector thường khó cách ly. Phương pháp mới này chứng minh rằng chúng ta có thể cách ly các ảnh hưởng đến chất lượng tương tác xã hội và xác định các tính năng trực quan thực sự quan trọng.”
Một trong những phát hiện của đội ngũ đến từ các thí nghiệm về vai trò người lãnh đạo và người theo dõi giữa các con cá lớn và nhỏ. Trong các thí nghiệm, một con cá lớn bơi cùng với một bản sao nhỏ phản ánh hành vi của một con cá nhỏ trong bể khác. Đội ngũ đã ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng con cá nhỏ dẫn đầu các tương tác thay vì con cá lớn.
Sử dụng con người
Hệ thống này có thể được sử dụng cho các tương tác con người trong tương lai, và các khả năng là vô tận. Một khả năng như vậy là dịch chuyển đóng, nơi robot sẽ đóng vai trò là các đại diện của con người.
Mart Karakaya, một ứng viên tiến sĩ tại Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Hàng không tại NYU Tandon, đã mô tả một trong những khả năng thú vị nhất của hệ thống.
“Một ví dụ sẽ là các thuộc địa trên sao Hỏa, nơi các chuyên gia từ Trái đất có thể sử dụng robot giống người như một phần mở rộng của chính họ để tương tác với môi trường và con người ở đó,” ông nói. “Điều này sẽ cung cấp một cuộc kiểm tra y tế dễ dàng và chính xác hơn, cải thiện liên lạc con người và giảm cô lập. Các nghiên cứu chi tiết về các ảnh hưởng hành vi và tâm lý của các proxy này phải được hoàn thành để hiểu rõ hơn về cách các kỹ thuật này có thể được thực hiện trong cuộc sống hàng ngày.”
Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia, Viện Quốc gia về Lạm dụng Ma túy và Văn phòng Nghiên cứu Khoa học Hành vi và Xã hội.
