Кіборги-таргани вже реальність? Вчені створили систему керування комахами, яка враховує фізіологічні та поведінкові дані

Дослідники з Університету Осаки розробили біогібридну систему штучного інтелекту для керування кіборгами-тарганами. На відміну від традиційних підходів, вона спочатку оцінює стан комахи, а вже потім вирішує, чи потрібно впливати на її рух. Про це пише видання Interesting Engineering, передають Патріоти України.

Система відстежує серцевий ритм, нервову активність і рухи тіла таргана, щоб визначити його внутрішній стан. Для випробувань мадагаскарських шиплячих тарганів оснастили легкими рюкзаками, які збирають фізіологічні та поведінкові дані. Пристрій спрямовує комах за допомогою ультрафіолетового світла та вібраційних сигналів.

Алгоритми машинного навчання навчали на даних із п’яти сценаріїв: звичайна активність, вплив ультрафіолету, хімічних речовин, тепла та наявність їжі. Система змогла визначати стан середовища комахи з точністю 93%.

Втручання відбувається лише за сприятливих умов. Якщо комаха перебуває у спокійному стані або зацікавлена їжею, система використовує м’яку стимуляцію для коригування руху. Якщо ж виявляє ознаки стресу або бажання уникнути впливу, стимуляцію автоматично припиняють.

Читайте також: Талановитий монтажер у голові. Дофамін формує ілюзію часу, розділяючи життя на окремі глави

Нову платформу дослідники назвали Insect Synergy Circuit (ISC). Вона реагує на фізіологічний стан комахи, а не просто віддає команди для руху. Розробники зазначають, що такий підхід відрізняється від звичайних систем керування кіборгами-комахами, оскільки працює разом із природними реакціями тварини, а не пригнічує їх.

Керівник дослідження Кейсуке Морісіма наголосив, що живі організми постійно змінюються, а їхні реакції відрізняються не лише між окремими особинами, а й у різні моменти часу. За його словами, тому біогібридні системи мають адаптуватися до цих змін, а не лише передавати зовнішні команди.

Він також зазначив, що традиційна біогібридна робототехніка зазвичай працювала за односторонньою схемою, коли тварина лише отримувала команди від зовнішньої системи. Новий підхід враховує фізіологічний зворотний зв’язок і дозволяє реагувати на стан комахи в режимі реального часу.

Читайте також: Космічне сміття SpaceX. Ракета Falcon 9 може зіткнутися з Місяцем на надзвуковій швидкості

Під час експериментів систему випробували у багатокамерному лабіринті. Звичайні таргани переважно залишалися в секціях з їжею, тоді як кіборги-таргани з платформою ISC продовжували проходити весь лабіринт. Це продемонструвало можливість спрямовувати рух комах без придушення їхньої природної поведінки.

Дослідники заявили, що новий підхід допомагає уникати зайвої стимуляції, оскільки враховує фізіологічний стан комахи перед подачею команд. Система розглядає тварину не як пасивну платформу, а як живий організм, який постійно змінюється.

У майбутньому технологія може сприяти тіснішій взаємодії між біологічними системами та штучним інтелектом, а також відкрити нові можливості для створення кіборг-систем і моніторингу навколишнього середовища.