作者:鲁捷 来源:中国科学报 发布时间:2016/4/5 10:49:36
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机器昆虫上演“无间道”

 机器昆虫可破坏蟑螂“阴谋”。图片来源:Plain Picture

打开电灯,你可能会看到一群蟑螂正在厨房地板上逃窜,并在刹那间成群躲在墙缝里,消失得无影无踪。

为了了解蟑螂以及其他昆虫成群活动的原因,研究人员正在派出机器昆虫侦察队。它们可以帮助揭示昆虫们成群出动的背后原因。例如,研究人员曾利用蜜蜂机器人研究蜜蜂传递信息时跳动的摇摆舞。

还有一些人在研究如何让机器人潜入“敌后”,影响其行为。蜜蜂机器人能够保护传粉蜂不受螨虫骚扰,或是让一窝蜜蜂了解天气状况,在坏天气可能影响觅食时,释放出信息素阻止孵卵。机器昆虫甚至还能用来鼓励动物做它们平常不会做的事情:例如机器蟑螂还会诱导蟑螂冒险暴露在有光的地方。

但是让机器昆虫混入昆虫的队伍里并不容易。在此前的研究中,法国巴黎第七大学的José Halloy和同事曾对机器蟑螂进行手动编程,但是这样的方法非常困难,而且很难应用到其他类型的动物中。因此Halloy的团队研发了一种新方法,将各种蟑螂的习惯自动地变成机器蟑螂的行为,并把个体行动模型与团队活动模型相结合。然后他们用进化算法对相关模型进行了优化。

该团队测试了计算机模型产生的行为,测试过程中45只蟑螂和5个机器昆虫要相互配合躲入两个隐藏点。自动模仿昆虫行为比手动模仿昆虫行为更加快捷,而且也更容易达到逼真的效果。研究发现,机器“潜伏者”与蟑螂混合群体的活动非常类似真实的蟑螂群体行动。“行为比外观更重要,而且群体层面的行为甚至比个体的行为更加重要。”昆虫学家Nicolas Bredeche说,“比如即便机器不像鱼,但只要它的行为像鱼,那么也会被鱼看作同类。”

在传统的声音和信息素的基础上,利用机器人模仿和影响昆虫的行为,为研究人员增加了另一种“工具包”,田纳西州范德堡大学的Terry Page说。(鲁捷)

《中国科学报》 (2016-04-05 第2版 国际)
 
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