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【前沿】研究称蚂蚁的定位导航能力或能启发机器人及自动车的设计

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放大字体  缩小字体 发布日期:2017-02-18   来源:TechNews科技新报   浏览次数:556
核心提示:  蚂蚁在年夜多半人心目中以勤恳及团队协作有名,日前研讨发明蚂蚁惊人的地方可不只是如许,它们的定位导航才能远比人们想像的还更庞杂,小小一只蚂蚁所具有的识路才能比我们认为的还要强。迷信家发明不论蚂蚁面朝

  蚂蚁在年夜多半人心目中以勤恳及团队协作有名,日前研讨发明蚂蚁惊人的地方可不只是如许,它们的定位导航才能远比人们想像的还更庞杂,小小一只蚂蚁所具有的识路才能比我们认为的还要强。迷信家发明不论蚂蚁面朝哪一个偏向,都能处置剖析地点方位并胜利导航。

  介入这项研讨的迷信家来自世界各地,个中包括了来自英国爱丁堡年夜学,研讨西班牙塞维尔(Sevilla)一群戈壁蚂蚁在搬运分歧年夜小的食品时若何决议道路的研讨团队。介入这项研讨的 Antoine Wystrach 博士表现,他们发明蚂蚁的定向才能受身材偏向影响不年夜,就算转变它们当下的身材偏向也不影响坚持行进偏向的才能。

  数目宏大的蚂蚁以社会化的组织型态配合栖身在群落中,彼此之间的分工及沟通一向是迷信家们感兴致的成绩。但其实不须要放眼全部蚂蚁社会构造,零丁一只小小的蚂蚁就异常值得研讨。蚁巢中的工蚁担任找到食品,并将食品带回蚁巢贮存,是以常须要将食品从间隔蚁巢很远的处所拖回来。


  迷信家在先前就曾经发明蚂蚁可以或许应用太阳地位及对方圆的视觉记忆定位回家的道路,但先前以为这两种方法是自力的行动,且蚂蚁须要面向行进偏向来停止定位。但现实上蚂蚁在搬运较重的食品时会以发展方法进步,而最新研讨成果显示,蚂蚁发展时须要不时往回看以确认方圆情况,然后再应用所见资讯依据太阳地位决议道路。研讨团队发明借由如许的方法,虫豸不论面临哪一个偏向都可以或许保持本身的回巢道路不至于偏离。

  因为当蚂蚁在搬运体积较小的食品时,它们是背着食品面临行进偏向,但在搬运较年夜较重的食品时,它们就会转而拖着食品并以发展方法进步。研讨团队在蚂蚁回巢的道路中设置凹陷妨碍以制作单一道路的行进偏向,再分离让蚂蚁搬运年夜片及小片饼干,接着不雅察蚂蚁若何找到回家的路。研讨成果显示,当研讨人员以镜子误导蚂蚁对太阳地位的断定,蚂蚁就会是以离开准确的道路。

  用太阳地位断定偏向

  在先前的研讨中,迷信家以为蚂蚁在向前行进时,会将当下所看到的气象与视觉记忆相互对比以找到准确的路。如今该研讨团队发明,当蚂蚁改以发展方法进步时,它们会以太阳的地位做为断定偏向的根据。蚂蚁在发展进步时,为了要确保本身偏向准确,会在必定的时光内固定放下携带的货色,转向面临行进偏向确认道路。在它们转成正向时,就可以不雅察方圆情况以和先前记忆比对,并在迷路时从新调剂偏向。

  如许的研讨成果显示,蚂蚁可以或许处置内在情况空间与空间之间的互相关系,而非只能懂得本身与当下所处空间的互相关系。蚂蚁的体型异常小,但脑筋却不测庞杂,它们对方位的控制水平比人类想像还要庞杂很多,在它们小小的脑中可以或许将分歧情势的资讯组分解完全的断定根据,并依此做出行动表示。如许的信息传递景象也就显示蚂蚁脑中分歧情势的信息可以或许在分歧脑区协同感化。研讨团队也表现,他们以后的研讨偏向能够朝向解开蚂蚁脑部分歧区块间的合营及互相感化,懂得虫豸若何联合分歧的导航方法。

  这项研讨与来自英国林肯年夜学、澳洲国立年夜学和法国国度迷信研讨中间(CNRS)的迷信家配合协作,研讨结果日前已宣布于迷信期刊《Current Biology》。这些在蚂蚁身上发明的既有弹性又强固的导航方法,启示了新电脑运算轨则的研发,能一步一步扶引机械人操作。

  爱丁堡年夜学资讯学院传授 Barbara Webb 表现,蚂蚁的脑固然只要针头那末年夜,但却可以在很多艰苦的前提下胜利找到准确道路,就连发展走也不是成绩,它们的导航方法就像一台主动驾驶汽车。

  研讨蚂蚁定位导航的行动形式可以或许促进我们对脑功效的懂得,而且启示我们以相似道理建构机械人外部体系。而迷信家曾经可以或许模仿蚂蚁脑内的神经回路,也许可以或许在将来赞助机械人,在丛林之类的天然情况中也能定位导航。

 
 
 
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