Robots zorgen ervoor dat vissen en bijen die ver uit elkaar liggen, met elkaar kunnen communiceren

• Onderzoekers hebben met robots een brug geslagen tussen twee extreem verschillende diersoorten.
• De brug stelde beide diergroepen in staat om een ​​deel van hun dynamiek uit te wisselen en tot een gedeelde beslissing te komen.

Robotica is een cruciaal hulpmiddel geworden bij het analyseren van diergedrag. In de afgelopen jaren zijn robots geïntroduceerd in bepaalde dierfamilies door ze te ontwikkelen om bepaalde signalen uit te zenden die door de dieren worden gebruikt om met elkaar te communiceren.

Deze robots kunnen eenvoudig een waarnemer zijn of reageren op specifiek diergedrag om interacties tussen roofdieren en prooien te simuleren. Ze kunnen ook sociaal communiceren in groepen dieren door enkele van de signalen na te bootsen die tijdens sociale interacties worden gebruikt.

Onlangs hebben onderzoekers van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Zwitserland een experiment uitgevoerd waarbij ze met behulp van speciale robots twee verschillende diersoorten met elkaar konden laten interageren. Ze creëerden een brug tussen twee diergroepen, waardoor ze een deel van hun dynamiek konden uitwisselen en tot een gedeelde beslissing konden komen.

Hoe hebben ze het gedaan?

Vissen en bijen ontmoeten elkaar meestal niet, en als ze dat wel deden, hebben ze ook niet veel om te communiceren. Het onderzoeksteam zorgde er echter voor dat deze extreem verschillende soorten informatie met elkaar uitwisselen:ze stuurden signalen heen en weer via robots.

Onderzoekers hebben hun 'spionage'-robots al getest op groepen kuikens en kakkerlakken. In 2018 plaatsten ze een van deze robots met een school vissen in een cirkelvormig aquarium. Verrassend genoeg was de robot in staat om alle vissen in een bepaalde richting te laten zwemmen.

Referentie:Science Robotics | doi:10.1126/scirobotics.aau7897 | EPFL

Dit keer gingen de onderzoekers een stap verder:ze koppelden de school vissen en robot aan een groep bijen in een lab. Beide groepen dieren waren bijna 430 mijl van elkaar verwijderd.

De robotterminals die bij een groep bijen waren geplaatst, zenden signalen uit in de vorm van temperatuurvariatie, trillingen en luchtbewegingen. Terwijl de robots in een school vissen visuele en gedragssignalen uitzonden. De visuele signalen zijn verantwoordelijk voor strepen, kleuren en vormen, terwijl het gedragssignaal informatie bevat met betrekking tot trillingen, versnelling en staartbewegingen.

Afbeelding tegoed:met dank aan onderzoekers | EPFL 

Beide diergroepen reageerden op deze signalen:de bijen begonnen rond een bepaalde terminal te zwermen terwijl de vissen in een bepaalde richting begonnen te zwemmen. De robots hebben de dynamiek van beide groepen vastgelegd, gegevens met elkaar uitgewisseld en de ontvangen gegevens omgezet in signalen die geschikt zijn voor de bijbehorende soort.

De communicatie was de eerste 25 minuten 'ontregeld', maar later vertoonden beide groepen gesynchroniseerde acties:alle bijen zwermden rond een enkele terminal en alle vissen zwommen tegen de klok in.

In feite begon de soort een paar kenmerken van de andere groep over te nemen. De vissen begonnen meer samen te zwemmen dan normaal, en de bijen werden rustelozer en minder geneigd om samen te zwermen.

Wat nu?

De resultaten tonen de haalbaarheid aan van het creëren en beheersen van gedragspatronen in biohybride groepen van verschillende soorten. Dergelijke verbindingen tussen verschillende soorten en diverse robotsystemen kunnen de deur openen voor nieuwe vormen van kunstmatige collectieve intelligentie, die de autonome besluitvorming kunnen verbeteren met behulp van de perceptuele capaciteiten van dieren en hun hersenen.

Lezen:Nieuw Robotic Spine Exoskeleton (RoSE) kan helpen bij het behandelen van misvormingen van de wervelkolom

Het onderzoek zou kunnen worden gebruikt om technieken te ontwikkelen voor het monitoren van natuurlijke habitats. Wetenschappers zouden bijvoorbeeld bestuivers op biologische gewassen kunnen richten en vogels kunnen aanmoedigen om luchthavens en aanverwante gevaren te mijden.